Instalații de Sortare

CAP.1 NOŢIUNI INTRODUCTIVE

Sortarea este operaţia care se realizează după natura constituenţilor pe baza diferenţei dintre valorile constantelor fizice sau chimice: densitate, proprietăţi superficiale, susceptibilitate magnetică, solubilitate, structura etc.

1.1 Principalele cerinţe impuse instalaţiilor de sortare

Cerinţele impuse instalaţiilor de sortare decurg din cerinţele de calitate impuse fracţiilor sortate de fructe prevǎzute în standardele şi normativele în vigoare. Aceste maşini şi instalaţii trebuie sǎ asigure o precizie ridicatǎ de sortare şi un grad redus de vǎtǎmǎri mecanice pentru orice soi prelucrat. Practic (conform standardelor şi normativelor în vigoare) este suficientǎ o precizie prin care sǎ se asigure în fiecare fracţie sortatǎ un conţinut mai redus de 20% fructe din fracţiile alǎturate, iar fructele dintr-o fracţie sǎ nu difere dimensional, unele de altele cu mai mult de 4 – 6 mm., pentru asigurarea unei uniformitǎţi dimensionale corespunzatoare. In prezent, in tǎrile U.E. şi în normativele din ţara noastrǎ, pentru majoritatea fructelor, drept criteriu de calitate pentru fructele de aceeaşi naturǎ din fracţiile sortate se ia diametrul ecuatorial maxim Aceastǎ mǎrime caracteristicǎ este o mǎrime aleatoare, care se supune legii de distributie normalǎ. Precizia sortǎrii depinde, în principal de caracteristicile dimensionale ale fructelor şi de tipul organului de sortare (erorile de sortare sunt generate de poziţa pe care o are fructul faţǎ de deschiderea organului de sortare)

Pentru asigurarea utilizǎrii maşinilor şi instalaţiilor de sortat la o gamǎ cât mai diversificatǎ de soiuri de fructe, cu dimensiuni ce variaza în limite largi, aceastea trebuie prevǎzute cu reglaje pentru variaţia limitelor fracţiilor dupǎ cerinţe. De asemenea, pentru a evita vǎtǎmǎrile mecanice, este necesar ca suprafeţele organelor de separare şi transport sǎ fie acoperite cu materiale moi şi elastice ca: mase plastice buretoase, cauciuc buretos etc., iar numǎrul de schimbǎri a nivelelor de trecere pe înǎlţime a fructelor (numǎrul de cǎderi) sǎ fie cât mai mic.

Maşinile trebuie sǎ fie prevǎzute cu posibilitatea reglǎrii parametrilor cinematici şi funcţionali în limite corespunzatoare, impuse de standardele în vigoare.

1.2 Granulometria produselor solide

GRANULOMETRIA se ocupă cu determinarea dimensiunilor particulelor unui sistem solid polidispers şi stabilirea distribuţiei particulelor cu diferite dimensiuni în amestec, exprimate procentual masic sau ca număr de particule din numărul total de particule ale amestecului.

Repartizarea particulelor pe clase de mărimi se face prin exprimare procentuală din masa totală sistemului solid polidispers supus analizei. Aceasta reprezintă ANALIZA GRANULOMETRICĂ, care constă în trecerea (cernerea) unei probe prin site cu ochiuri de diferite mărimi şi cântărirea fracţiunilor separate pe fiecare sită. Rezultatele se indică în diagrame, care reprezintă distribuţia cumulativă sau integrală sau distribuţia diferenţială.

Distribuţia integrală exprimă totalitatea particulelor mai mici, respectiv mai mari decât ochiurile sitei.

Distribuţia diferenţială indică mărimea unei fracţiuni granulometrice dintre două site consecutive.

La cernerea amestecului granular polidispers printr-o sită se obţin două fracţiuni:

- Cernutul C - fracţiunea care trece prin ochiurile sitei;

- Refuzul R – fracţiunea reţinută pe sită, cu dimensiunea particulelor mai mare decât a orificiilor sitei.

Pentru fiecare sită:

C + R = 100

Exprimarea uzuală se face prin două curbe granulometrice:

- Curba diferenţială a cernutului:

C` = dC/dx

unde: C` – mărimea fracţiunii granulometrice între două site consecutive;

C1, C2, , Ci - cernutul: particulele de mărime mai mică decât x1, x2, , xi ce trc prin ochiurile sitei 1, 2, , i dacă pe aceste site s-ar aduce materialul iniţial.

Dacă prin sitele precedente se elimină cernutul, atunci procentul raportat la total pe sita i pentru cernut este:

ΔC = Ci – Ci-1

- Diagrama Ci, Ri – xi Se poate observa că cele două curbe (Ci, Ri) sunt simetrice faţă de linia care reprezintă C = R = 50%

Repartiţia granulometrică este cel mai bine caracterizată matematic de către relaţia Rosin – Ramler:

R/100 = e-(d/d)n

În care: R (%) – procentul de refuz (particule cu dimensiunea mai mare decât d);

d (m) – dimensiunea maximă a particulelor trecute în cernut;

d` (m) – dimensiunea maximă a aprticulelor din cernut când R = 36,8%;

n (-) – indice de uniformitate granulometrică;

n = 0,5 1,1 (valorile mai mari pentru amestecuri polidisperse cu particule de dimensiuni apropiate).

1.3. Tipuri de organe active de lucru a maşinilor şi instalaiilor de sortare.

Maşinile şi instalaţiile de sortare , dupǎ principiile de sortare ce le utilizeazǎ se împart în douǎ mari categorii : instalaţii de sortare dupǎ dimensiunile geometrice; instalaţii de sortare dupǎ greutate.