Порой в семеноводстве и на аграрных предприятиях появляются нестандартные задачи. Для их решения нужно использовать точное оборудование для переработки орехов и семян. Если надо сортировать зерно по цвету, применение гравитационных сепараторов не поможет. Они «делят» продукцию на фракции по удельному весу. Вибрационный грохот со стандартизированными ячейками тоже не подойдет.
Когда известен лишь эталонный оттенок овса или пшеницы, с сортировкой справляется фотосепаратор. Его сенсоры «видят» зерна с дефектами, улавливают примеси, а затем отбраковывают их с точностью до 99,9 %. Оптический сортировщик включают в линию по переработке, получают из сырья конечную продукцию с высокой ценой. Предприятие остается на плаву, побеждает в конкурентной борьбе за счет финансовых ресурсов.
Задачи фотосепарации
Даже в российских нормативных документах есть указания на цвет зерновых и злаковых культур. Европейские и азиатские стандарты еще строже. Типичный пример — в ГОСТ 28673-2019 на овес приведена классификация:
|
Тип |
Подтип |
Цвет зерна |
Максимальное содержание зерен других типов % |
|
I |
1 |
Белый |
10 |
|
I |
2 |
Желтый |
10 |
|
II |
– |
Нет разницы |
20 |
Чем выше тип, тем лучше цена. Чтобы получить продукцию I типа и 1 подтипа, нужно предъявить в лабораторию овес белого цвета, в котором не больше 10 % желтых зерен. Если нет возможности применить фотосепаратор, решить задачу нельзя. На выходе с вибрационного грохота или гравитационного сепаратора будет «смесь типов» или овес с характеристикой «потемневший». Разносортица стоит мало, идет на корм скоту.
В семеноводстве аналогичная ситуация. Элитный овес порой оценивают в 3 раза дороже, чем семена второй-третьей генерации. Но выделить хорошие семена из общей массы можно только по цвету. Поэтому без оптического сортировщика сложно обойтись при решении прикладных узких задач.
Работа фотосепаратора
Технологию фотосепарации (от англ. colour sorting — цветосортировка, сортировка по цвету) разработали в первой половине XX века. Первый действующий прототип оборудования появился в 1947 году. Его собрали представители английской компании «Сортекс». Сортировщик работал в Лондоне, но точность обработки не дотягивала до современных значений.
Как работает цветосортировщик
На первом этапе исходный продукт закладывают в загрузочный бункер. Вибролоток помогает равномерно распределить сырье по всей поверхности. Зерно движется вниз по наклонному транспортеру и попадает в сектор сепарации. Под светом ярких ламп оптоэлектронные сенсоры «считывают» цвет. Если он соответствует эталону, зерно «проваливается» в приемный бункер. Сырье с другим оттенком пневмоклапаны или эжекторы выдувают в сектор отходов. В некоторых аппаратах для повышения точности используют двукратную сепарацию. Годный продукт снова поступает на экспертизу в район оптоэлектронных сенсоров для более тонкого разделения на фракции.
В машинах бюджетного сегмента устанавливают монохромные сенсоры. Они могут различать только оттенки серого. Более продвинутые фотосепараторы оснащены цветными камерами, которые работают в RGB-диапазоне. В премиальных оптических сортировщиках есть X-ray, InGaAs-камеры. Первые работают как рентген, просвечивают структуру зерна. Вторые сканируют сырье в инфракрасном диапазоне.
Фотосепараторы настраивают с помощью интегрированного программного обеспечения. Есть аппараты с автоматической настройкой. Достаточно пропустить через анализатор эталонную продукцию, а затем ту, что нужно удалить из общей массы. Сенсоры и камеры «запомнят» оттенок, будут работать точно по программе.
Планировка линии
Мало установить в цехе оптический сортировщик. Его нужно интегрировать в производственную линию. Это комплекс оборудования для обработки семян, орехов и зерен. Он нужен для очистки от сорных и минеральных примесей, разделения на фракции. Для начала планирования измеряют длину, ширину и высоту помещения цеха. На входе в проектной документации указывают зону загрузки с норией и накопительным бункером.
Линия для переработки сельхозсырья
Нужно учитывать, куда пойдет сырье после обработки. При планировании рассчитывают минимальные целевые показатели чистоты продукции. Необходимо спроектировать зону разгрузки, места для хранения зерна, семян масличных культур. Вводная информация нужна для подготовки. Типовой технологический комплекс состоит из 6 агрегатов:
- Машина для шлифования зерна.
- Вибросито для удаления примесей.
- Камнеотделитель.
- Гравитационный сепаратор.
- Фотосепаратор.
- Вибрационный грохот.
Сначала продукция поступает в машину для шлифовки зерна. Там удаляется верхняя, жесткая оболочка. Затем сырье поступает на экраны вибросита для отделения минеральных, зерновых примесей. Далее установлен камнеотделитель. Он нужен для удаления мелких камней из общей массы. На новом этапе продукция проходит через гравитационный сепаратор, где зерно сортируется по удельному весу. Следующий на очереди — фотосепаратор. Его чувствительные сенсоры отбраковывают продукцию с оттенком, который не соответствует эталонному. Вибрационный грохот завершает обработку. Сырье поступает по нории в накопительный бункер, а оттуда — в сектор выгрузки или упаковки.
Всю производственную линию оборудуют системой пылеудаления с циклонным, импульсно-струйным рукавным фильтром. Пылесборник позволяет поддерживать чистоту в помещении цеха. Это улучшает условия труда, сокращает риск детонации зерновой пыли. Для общего управления электрическим оборудованием используют программируемый логический контроллер (ПЛК). Его устанавливают в монтажный шкаф.
Планированием и поставкой автоматизированных линий с фотосепаратором в составе занимается Bayannur Yongming Machinery Manufacturing. Производственная площадка компании расположена в Китае. Поэтому заказчики получают оборудование и комплектующие вовремя. Фирмы из КНР не соблюдают западные санкции. Поэтому нет риска остановки производства из-за недостатка запасных частей.
