Universitatea Lucian Blaga din Sibiu

Facultatea S.A.I.A.P.M.

Specializare: M.P.M.A.

Separatoare magnetice de impuritati

Coordonator:

Prof. Univ. Dr. ing. Danciu Ioan

Masterand:

Stroe Larisa Elena

Sibiu, 2015

Cuprins

3Curarea i condiionarea masei de cereale

9Separator magnetic de impuritati

9Separator cu magneti permanenti

11Separatorul electromagnetic

13Separatoare magnetice - Tambur magnetic

14Separatoare magnetice - Cartus magnetic

15Separatoare magnetice - Grile magnetice

16Separatoare magnetice - Placi magnetice

17Msuri de protecia muncii pentru separatorul magnetic de impuritati

19Bibliografie

Curarea i condiionarea masei de cereale

Cerealele sosite la ntreprinderile de prelucrare, nainte de a fi depozitate sunt supuse mai nti unei precuriri fcute cu scopul eliminrii pariale a unor corpuri strine, grosiere i a prafului.Eliminarea corpurilor strine, nainte ca cerealele s fie supuse transformrilor pentru obinerea produsului finit, este o operaie complex i important pentru prelucrrile ulterioare. Aceast operaie necesit utilaje i instalaii speciale care sunt grupate n secia de pregtire a cerealelor pentru transformarea lor n produse finite.

Toate utilajele i instalaiile existente n secia de curare sunt impuse de caracteristicile corpurilor strine existente n cereal.

Corpurile strine ce apar frecvent n cereale sunt:

corpuri strine organice inerte (pleav, toctur de tulpini de plante i frunze etc.);

corpuri strine minerale inerte (pmnt, praf liber, nisip, pietri, buci metalice);

semine de buruieni considerate vtmtoare;

semine de buruieni considerate nevtmtoare (mzrichea, mohorul etc.);

boabe din cultura de baz degradate de diferite boli criptogamice i care sunt considerate vtmtoare (tciunele, mlura, cornul secarei etc.);

seminele altor plante de cultur dect cultura de baz ce este supus prelucrrii.

Toate corpurile strine aflate n masa de cereale au nsuiri fizice i morfologice care le deosebesc de cultura de baz, i care sunt folosite n construcia utilajelor.

nsuirile fizice care deosebesc corpurile strine de masa de cereale sunt:

capacitatea de a se dizolva n ap;

capacitatea de a fi atrase de magnei;

dimensiunile: lungime, lime, grosime.

Principalele nsuiri morfologice care intr n consideraie pentru separarea corpurilor strine sunt:

forma care poate fi: sferic, oval, alungit, plat, cu muchii etc.;

starea suprafeei, respectiv structura nveliului dup care corpurile strine se pot mpri n: corpuri cu suprafaa neted, cu denivelri, cu zbrcituri, cu peri.

Procesul de curare al cerealelor se desfoar ntr-o anumit succesiune, urmrindu-se eliminarea n prima faz a acelor corpuri strine, care ar putea mpiedica eliminarea n bune condiii a celorlalte corpuri strine, sau care n timpul agitrii cerealelor la diferite faze de curare ar duce la impurificarea i mai intens a acestora. Prin curire se nelege eliminarea impuritilor din masa de cereale iar prin condiionare tratarea boabelor cu ap sau cu ap i cldur.

Principiul eliminrii impuritilor prin diferite operaii tehnologice se bazeaz pe diferena dintre proprietile fizice ale grului i impuritilor.

Condiionarea modific parial coeziunea endospermului i nsuirile elastice ale cojii.

Fluxul tehnologic din curtorie cuprinde urmtoarele utilaje:

pentru eliminarea impuritilor libere din masa de cereale:

separatoare-aspiratoare de moar;

separatoare de pietre;

trioare;

maini de splat i magnei;

pentru eliminarea impuritilor existente pe suprafaa boabelor:

maini de descojit;

maini de periat;

maini de splat;

pentru condiionarea cerealelor:

aparate de udat;

coloane de condiionare;

pentru msurarea cerealelor n curtorie:

cntare automate;

aparate de procentaj;

pentru transport:

de jos n sus: cu elevatoare sau pneumatic;

pe orizontal: cu necuri

pe vertical i nclinat de sus n jos: prin conducte, cu cdere liber.

Separarea corpurilor strine se face cu separatorul aspirator (tararul de moar) care separ corpurile strine cu dimensiuni mai mari, egale sau mai mici dect cele ale cerealei supuse precuririi, prin combinarea aciunii ciururilor i a curenilor de aer.

Separatorul de pietre (pe cale uscat) este un utilaj introdus recent n fluxul tehnologic de curire a grului, el fiind folosit nainte la fabricile de decorticat orez i la morile de porumb. Acest utilaj se plaseaz dup tarar, deoarece acesta separ pe lng pleav, praf, spice i o parte din pietrele cu dimensiuni mai mari sau mai mici dect bobul de gru, separatorul de pietre ndeprtnd n acest caz doar pietrele asemntoare ca dimensiuni bobului de gru.

Triorul cilindric este un utilaj care, n procesul de pregtire a grului pentru mcini, separ impuritile cu form sferic sau apropiat de aceasta, cum sunt: mzrichea, neghina i sprturile.

Separarea impuritilor metalice. n masa de gru impuritile metalice, majoritatea de natur feroas, ce provin de la mainile de recoltat, de transportat de la cmp la baze i silozuri i de aici la moar i din alte surse greu de identificat, pot provoca avarierea utilajelor din curtorie i moar, iar prin loviri violente pot da natere la scntei i provoca explozii i incendii.

Impuritile metalice ajunse la mcinat pot crea probleme mari consumatorilor finii i trei deoarece, prin mcinare, se transform n achii sau plcue tioase cu dimensiuni mici care se amestec cu fina.

Pentru separarea impuritilor metalice de natur feroas existente n gru se folosesc magnei permaneni i mai rar electromagnei.

Decojirea i perierea grului. Pe lng impuritile metalice, grul conine pe suprafaa boabelor, n nule i brbi, praf i microorganisme care se ndeprteaz n mare parte prin aa numita descojire i periere.Operaia de descojire i periere se face de obicei n trei trepte: n prima treapt rezult praful de natur mineral numit i praf negru;

n treapta a II-a i a III-a rezult praful alb (de natur organic) sau tra de curtorie.

ncrcarea specific a descojitoarelor romneti este de 1000-1200kg/m2/h n prima i o doua treapt de descojire. Ultima treapt de descojire se face prin periere, aprecierea efectului tehnologic fiind fcut dup urmtoarele criterii:

proporia n care se separ praful i prile de nveli;

micorarea coninutului de substane minerale ale grului;

luciul cptat de gru dup periere.

Praful rezultat la periere, prin cantitate i calitate, constituie un produs furajer foarte valoros.

Splarea grului se efectueaz pentru ndeprtarea impuritilor rmase pe suprafaa boabelor i eventualelor pietre, bulgri de pmnt, pleav, paie ce ajung pn n aceast faz. Concomitent se realizeaz i condiionarea hidric a grului.

Asupra acestei operaii exist opinii contradictorii: unii specialiti consider splarea grului ca o operaie costisitoare prin consumul ridicat de ap (consum influenat de gradul de impurificare a masei de gru i de coninutul de umiditate al acestuia);

alii cercettori susin c prin umiditatea superficial adugat grului se creeaz mediu prielnic de dezvoltare a microorganismelor;

morarii cu mult experien susin totui c splarea contribuie la obinerea unei extracii mai mari de fin alb cu un coninut redus de substane minerale.

Rolul splrii poate fi preluat de descojirea i perierea intens a suprafeei boabelor, condiionarea hidric fiind realizat prin umectare operaie tehnologic prezent n procesul de pregtire a grului pentru mcini.

Condiionarea grului. Prin condiionare, n tehnologia morritului, se nelege tratarea grului cu ap sau ap i cldur; aceast operaie, deoarece afecteaz cel mai mult bobul ntreg, influeneaz ntr-o msur destul de mare procesul tehnologic de mcini, gradul de extracie, coninutul de substane minerale al finii, separarea germenilor i mai puin nsuirile de panificaie ale finii.

Pentru ca acest proces s conduc la rezultate optime la mcini, trebuie s se cunoasc n special duritatea i coninutul de umiditate al grului.

Condiionarea cu ap const n adugarea unei anumite cantiti de ap unei cantiti de gru. Operaia se realizeaz n proces continuu prin stropirea grului cu ap ca atare sau sub form pulverizat.

Umectarea cerealelor se face n mod obinuit prin trei procedee:

n primul procedeu se folosete maina de splat;

al doilea procedeu folosete aparatul de umectat simplu cu cupe;

al treilea procedeu const n umectarea prin pulverizarea apei, varianta fiind mai puin utilizat.

Operaia duce la creterea umiditii nveliului, i, n timp, a bobului ntreg, diferena de umiditate dintre coaj i miez reglndu-se prin timpul de odihn. Coaja trebuie s rein cea mai mare parte din apa adugat astfel nct s aib un grad de elasticitate mare ca la mcinare s nu se sfrme i s se separeu uor la cernere.

Condiionarea cu ap se realizeaz ntr-una sau dou trepte:

prin umectare se face dup I treapt de decojire;

ultima umectare se efectueaz nainte de intrarea grului la mcini.

Condiionarea hidrotermic (cu ap i cldur) practicat pe scar redus la morile din ara noastr se recomand la unele loturi de gru pentru mbuntirea nsuirilor tehnologice i de panificaie. Cldura are urmtoarele efecte asupra difuziei apei n bob:

creterea temperaturii mrete gradul de ptrundere a apei n boabe se scurteaz perioada de ptrundere a apei n centrul bobului;

se mbuntesc nsuirile de panificaie ale finii.

Temperatura optim de accelerare a ptrunderii apei n bob este de 3045C, peste aceast temperatur avnd loc fenomene ce acioneaz asupra glutenului.

Condiionarea hidrotermic, prin unele influene de natur mecanic, fizico-chimic i biochimic asupra bobului de gru, conduce la stimularea activitii enzimatice a acestuia.

De asemenea, s-a constat c apar i modificri ale structurii bobului; se mrete volumul iar la uscare-rcire se produc contracii ce favorizeaz slbirea coeziunii bobului cu consecine benefice n operaiile de mcinare i cernere.

Separator magnetic de impuritati

nmasade gru impuritile metalice, majoritatea de natur feroas, ce provin de la mainile de recoltat, de transportat de la cmpla baze isilozuri ideaici la moar idin alte sursegreu de identificat, pot provoca avariereautilajelor din curtorie imoar, iar prin loviri violente pot da naterela scntei iprovoca explozii iincendii.

Impuritile metalice ajunse la mcinat pot crea probleme mari consumatorilor finii i trei deoarece, prin mcinare, se transform n achii sau plcue tioase cu dimensiuni mici care se amestec cu fina.

Separarea metalelorse realizeazcu ajutorul coloanelor de magnei sau a separatorilor rotativi, ori liniari. Separarea magnetic se bazeaz pe atracia magnetic exercitat asupra corpurilor feroase din masa de boabe sau din finuri, care apoi se ndeprteaz manual sau mecanic.Separarea magnetic realizeaz ndeprtarea impuritilor feroase din masa de produs pentru a prentmpina eventualele accidente produse datorit utilizrii materialului vegetal n hrana oamenilor sau animalelor sau deteriorarea suprafeelor de lucru ale mainilor sau instalaiilor de procesare. Eliminarea impuritilor de natur feroas se realizeaz de obicei cu ajutorul unor magnei sau a unor electromagnei.

Separator cu magneti permanenti

Separatorul cu magnei permaneni, folosit curent n industria morritului, este plasat n cel puin dou puncte din fluxul de pregtire al grului: nainte de a ncepe curirea i dup terminarea acesteia Numrul potcoavelor ce alctuiesc magnetul se stabilete n funcie de cantitatea de gru supus curirii. Se consider ncrctura specific maxim de 150Kg gru pentru potcoava cu limea de 40mm. Funcionarea nesatisfctoare a separatorului cu magnei permaneni se poate datora urmtoarelor cauze: distribuirea neuniform a produselor pe suprafaa magneilor;

o vitez de trecere a cerealelor peste poli prea mare;

nendeprtarea la timp a impuritilor feroase reinute;

scderea puterii de atracie i reinere a magnetului.

Separatorul cu magnetii permanenti se compune din mai multi magneti 1 fixati pe o bara de otel.

Magnetii sunt de cele mai multe ori in forma de potcoava fiind prinsi cu ajutorul unei bare de otel 3.Alimentarea aparatului se face prin gura 4,care comunica cu un canal scurt ce se lateste la baza,avand o serie de sicane triunghiulare pentru imprastierea produsilor pe intreaga latime a aparatului.Pentru reglarea grosimii stratului de material ce trece deasupra magnetilor se utilizeaza clapeta 5.

Suprafata activa este inclinata pentru a asigura alunecarea mai usoara a boabelor.

Avantaje: simplitatea constructiv, gabaritul redus, exploatarea uoar funcionarea fr consum de energie Dezavantaje:

necesitatea curirii manuale periodice a impuritilor feroase reinute,

slbirea magnetismului dup aproximativ 58 luni de funcionare

puterea redusa de retinere

unghiul optim de inclinare al dispozitivului este de 400,la valori mai mari,viteza de trecere fiind si ea prea mare exista pericolul ca impuritatile feroase sa nu fie retinute,iarl a valori prea mici ale acestui unghi alunecarea produsului devine greoaie. Fig. Separator cu magneti permanenti

1 magnei permaneni 2 suport de lemn 3 carcas metalic 4 gur de alimentare

5 clapet de reglare a debitului

Separatorul electromagnetic

Separatorul electromagnetic este alcatuit dintr-un miez magnetic amplasat in interiorul unei cutii de cupru 1, miex pe care sunt fixate doua bobine ce constituie polii nord si sud ai magnetului.Cilindrul se roteste in jurul miezului si antreneaza in acelasi timp banda 2 ce transporta materialul impur,alimentat pe gura 3.Cu ajutorul sibarului 4 se poate regla grosimea stratului de produs pe banda.In zona de intoarcere a benzii campului magnetic este maxim,ceea ce face ca impuritatile feroase sa adere la banda iar produsul de baza este evacuat prin gura 5. Dupa ce ies din zona de maxim efect a electromagnetului,impuritatile se desprind de banda si sunt evacuate prin gura 6.

Avantaje:

puteri mai mari de retinere a substantelor feroase,

functionare automata,

nealterare in timp a puterii magnetice

Fig. Separator electromagnetic

1 electromagnet

2 band transportoare

3 plnie de alimentare

4 uber de reglare a debitului

5 gur de evacuare a produsului de baz

6 - gur de evacuare a impuritilor metalice

Separatorul magnetic este un echipament de siguranta recomandat pentru eliminarea deseurilor cu continut de fier.

Separatorul este un element indispensabil in cadrul proceselor de prelucrare si productie. Utilizarea separatoarelor este recomandata pentru mentinerea calitatii produselor, precum si pentru protejarea masinilor, instrumentelor si echipamentelor.

Realizarea separatoarelor magnetice depinde in primul rand de masa materialelor ce urmeaza a fi separate, precum si de natura materialului transportor, de alte proprietati caracteristice acestui material.

Realizarea tehnica a separarii de metale in afara functiei de baza necesita de fiecare data o solutie unica. Pozitionarea echipamentelor si procesul tehnologic difera de la o fabrica la alta, tocmai din acest motiv colaboratorii nostri analizeaza in detaliu fiecare situatie, apoi solutia oferita este discutata si finalizata in colaborare cu beneficiarii.

Euromagnet realizeaza sisteme de separare orientate catre beneficiar, utilizand cele mai moderne materiale. Din acest motiv, atat echipamentele cu curatare manuala, cat si cele cu curatare automata functioneaza cu randament maxim. Separatoarele proiectate de noi pot realiza eliminarea deseurilor feroase chiar si in conditii de temperatura mari (de exemplu la temperatura de 250 C) inclusiv in cazul cresterilor de temperatura ciclice.

Principalele domenii de utilizare:

industria alimentara

morarit si prelucrarea cerealelor

Separatoare magnetice - Tambur magnetic

Tambur magnetic realizat din magneti permanenti pentru separarea impuritatilor metalice din materiale transportate pe benzi. Echipament cu randament foarte mare, elimina cu succes materialele feroase.

Avantajul separatorului tip tambur este modul de lucru permanent. Este un sistem cu curatare automata, un produs usor de instalat si utilizat.

Un alt avantaj al acestei variante de separare este posibilitatea adaptarii echipamentului la masa variabila a impuritatilor ce se doresc eliminate. Se utilizeaza pe scara larga in industria producatoare de materii prime. Se poate instala usor si in sisteme existente. Produsele sunt prevazute cu carcase metalice.

Separatoare magnetice - Cartus magnetic

Cartusul magnetic este un sistem de separare de metale din categoria celor utilizate pentru cantitati mari de materiale boabe sau macinate.

Echipamentul atrage impuritatile feroase din material, cartusul permitand curgerea macinaturii fara deteriorarea acesteia si fara scaderea debitului de material.

Curatarea sistemului se face prin deschiderea usii de vizitare prevazute in corpul separatorului. Impuritatile feroase se vor indeparta facil de pe suprafata elementului magnetic.

Echipamentul se poate instala si in sistem vidat, separarea de metale functioneaza si in acest caz. in mod evident, la amplasarea sistemului trebuie avuta in vedere realizarea unei scurgeri de material care sa faciliteze gradul maxim de separare a impuritatilor. Corpul echipamentului se poate realiza din fier sau otel inoxidabil. Magnetii permanenti utilizati sunt din neodim de mare putere sau din ferite.

Separatoare magnetice - Grile magnetice

Grilele magnetice proiectate si produse de Euromagnet asigura o intensitate magnetica maxima si retinerea sigura a impuritatilor cu continut de fier. Aceste produse sunt echipate cu magneti ceramici din ferite sau magneti neodim foarte puternici, care asigura deplasarea libera a macinaturilor, in acelasi timp retinand materialele feroase.

In cazul unor domenii de temperaturi ridicate, se folosesc magneti samariu-cobalt (SmCo). Aceste echipamente au cea mai larga varietate dintre toate categoriile de separatoare de metale, datorita diversitatii de dimensiuni si forme.

Cele mai uzuale forme sunt cele de baza (patrat, dreptunghi, cerc), dar si multiunghiulare. Aceste grile magnetice pot retine impuritatile feroase chiar si de dimensiuni de sub 1 milimetru.

Grilele se pot utiliza in mai multe variante:

grila magnetica simpla

grila magnetica in carcasa

grila magnetica in carcasa cu curatare automata

Separatoare magnetice - Placi magnetice

Placile magnetice, datorita montarii facile, sunt echipamente de separare de metale ideale pentru sisteme existente. Sunt echipate cu magneti permanenti si se pot adapta si forma in functie de materialul transportat si natura impuritatilor feroase. Aceste unitati se pot combina foarte bine cu separatoarele tambur in cazul macinaturilor groase, dar si cu separatoare pentru lichide.

Datorita formei sale si a usurintei in curatare, respectiv carcasei din materiale durabile, placa magnetica echipata cu magneti puternici realizeaza o separare de metale stabila si eficace.

Avantaje:

posibilitati multiple de instalare

functionare ideala intre 30 C - 60 C

magneti ceramici cu energie mare

magneti cu caracteristici maximi din pamanturi rare

carcasa si structura din otel inoxidabil rezistent

Sistemele cu curatare automata economisesc munca si timp si ofera siguranta maxima. Aceste sisteme maresc valoarea bazei materiale a firmelor care le utilizeaza. In cazul industriei alimentare, echipamentele de separare sunt o cerinta a sistemului de calitate HACCP.

Msuri de protecia muncii pentru separatorul magnetic de impuritati

Angajatorul trebuie s ia toate msurile necesare pentru ca echipamentul tehnic s fie adecvat sarcinii de munc sau adaptabil cu uurin pentru ndeplinirea acesteia i s poat fi utilizat de ctre toi angajaii fr a prezenta riscuri pentru securitatea i sntatea lor. Angajatorul trebuie s asigure c echipamentul tehnic care este expus condiiilor care-i cauzeaz deteriorri susceptibile s conduc la situaii periculoase este supus :

a). unor verificri periodiceb). unor verificri speciale, efectuate de persoane competente in domeniu, de fiecare dat cnd au aprut evenimente i/sau circumstane excepionale care ar putea s diminueze securitatea conferit de echipamentul tehnic, cum ar fi modificri ale procesului de munc, accidente, fenomene naturale sau perioade de inactivitate prelungite. Rezultatele verificrilor trebuie consemnate i pstrate la dispoziia autoritilor competente. Ele trebuie pstrate pentru o perioad lung de timp. Angajatorul trebuie s ia toate msurile necesare pentru ca angajaii s dispun de informaii adecvate i de instruciuni scrise referitoare la echipamentul tehnic utilizat in munc. Informaiile i instruciunile scrise trebuie s conin indicaii adecvate din punctul de vedere al securitii i sntii referitoare la :

condiiile de utilizare ale echipamentului tehnic;

situaiile anormale previzibile;

nvmintele rezultate din experiena utilizrii echipamentului tehnic, atunci cnd este cazul.

Angajaii trebuie avertizai asupra pericolelor la care sunt expui, asupra echipamentelor tehnice aflate la locul de munc i n vecintate precum i asupra oricror modificri care afecteaz echipamentele tehnice amplasate n imediata lor vecintate, chiar dac ei nu utilizeaz direct aceste utilaje.

Proiectul echipamentelor tehnice trebuie s includ i documente care conin msurile de protecie a muncii necesare pentru prevenirea accidentelor i/sau mbolnvirilor profesionale care ar putea rezulta din utilizrile acestora, elaborate pe baza analizei riscurilor previzibile. Msurile de protecia muncii trebuie s conin pentru fiecare faz a utilizrii echipamentului tehnic (montare, punere n funciune, probe experimentale, funcionare, reglare, verificare, remediere defectri, ntreinere, demontare, reparare etc.), care poate prezenta riscuri pentru securitatea i/sau sntatea angajailor, cel puin urmtoarele:

a). instruciunile de protecie a muncii;

b). indicatoarele de securitate care trebuie utilizate i modul de amplasare a acestora;

c). lista cuprinznd enumerarea echipamentelor individuale de protecie cu care urmeaz a fi dotai angajaii;

d). msuri de prim ajutor eficace;

e). condiiile constructive i de mediu pe care trebuie s le ndeplineasc echipamentele tehnice pentru prevenirea incendiilor;

Se interzice derularea oricrei faze a utilizrii echipamentului tehnic fr existena i aplicarea msurilor de protecie a muncii asociate.

Instruciunile de protecia muncii vor preciza aciunile ce trebuie ntreprinse de operatori, precum i interdiciile pe care acetia trebuie s le respecte la utilizarea echipamentului tehnic, astfel nct s nu fie afectate securitatea i/sau sntatea angajailor.

Echipamentul tehnic trebuie utilizat numai pentru operaiile i n condiiile pentru care a fost destinat, precizate n Cartea tehnic/Manualul de utilizare.

Operaiile de ntreinere trebuie s poat fi efectuale atunci cnd echipamentul tehnic este oprit. Dac echipamentul tehnic este prevzut cu un program de protecia muncii, acesta trebuie respectat ntocmai i inut la zi.

Echipamentul tehnic trebuie prevzut cu dispozitive destinate separri de fiecare surs de energie. Dispozitivele trebuie s poate fi identificate cu uurin. Reconectarea nu trebuie s genereze riscuri pentru angajai.

Pe perioada efecturii reparaiilor se vor utiliza indicatoare de securitate att pentru interzicerea cuplrii la surse de energie, ct i pentru interzicerea punerii in funciune a echipamentului tehnic la care s-a lucrat.

Bibliografie

1. Banu C., 2009. Tratat de industrie alimentar-Tehnologii alimentare, Editura Asab, Bucureti

2. Danciu I., Curirea cerealelor, Editura Univesitii Lucian Blaga din Sibiu, 2001;

3. Danciu I., Mcinarea cerealelor, Editura universitii Lucian Blaga din Sibiu, 2001;

4. Danciu I., Proiectarea Morlor, Editura universitii Lucian Blaga din Sibiu, 2001;

5. http://www.euromagnet.ro/produse/separatoare-magnetice/6. http://www.euromagnet.ro/download/Euromagnet%20catalog_2011.pdf1