W skrócie
Klasyfikacja kawy mielonej, herbaty i kakao, odsiew mieszanek napojowych oraz filtracja wybranych strumieni procesowych.
Spis treści
- Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?
- Przykładowe produkty i materiały
- Typowe punkty instalacji i dobór technologii
- Najważniejsze wyzwania procesowe
- Oleistość kawy i kakao
- Lekka, włóknista herbata
- Ochrona aromatu
- Powstawanie pyłu podczas klasyfikacji
- Częste zmiany asortymentu
- Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?
- Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi
- Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler)
- Separator rotacyjny
- Przesiewacz wibracyjny kontrolny z jednym silnikiem
- Przesiewacz wibracyjny kontrolny z dwoma silnikami
- Przesiewacz liniowy prostokątny
- Przesiewacz laboratoryjny ERIMAKI
- Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji
- Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?
- Dane potrzebne do doboru urządzenia
- Test przesiewania na próbce produktu
- Najczęściej zadawane pytania
- Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: kawa palona i mielona?
- Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: kawa rozpuszczalna?
- Od czego zależy wydajność przesiewacza?
- Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?
- Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?
- Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?
- Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?
- Jak przebiega test przesiewania?
Granulacja kawy mielonej wpływa na zachowanie produktu podczas dozowania i przygotowania napoju, natomiast w herbacie rozkład wielkości liści oraz pyłu decyduje o klasie handlowej i wyglądzie mieszanki. W kakao oraz napojach instant przesiewanie najczęściej usuwa aglomeraty i zabezpiecza proces pakowania.
Każdy z tych produktów zachowuje się inaczej. Kawa może zawierać oleje i przywierać do powierzchni, herbata jest lekka, włóknista i podatna na kruszenie, a kakao bywa kohezyjne oraz trudne do przesiewania przez siatki o małych otworach. Dobór technologii powinien więc uwzględniać nie tylko żądaną granicę rozdziału, lecz także temperaturę, zawartość tłuszczu i dopuszczalne uszkodzenie produktu.
Klasyfikacja kawy mielonej, herbaty i kakao, odsiew mieszanek napojowych oraz filtracja wybranych strumieni procesowych. Rozwiązania ERIMAKI obejmują urządzenia do przesiewania kontrolnego, klasyfikacji, odpylania, deaglomeracji i separacji faz. Każda aplikacja jest dobierana do właściwości produktu oraz miejsca montażu, dlatego przesiewacze do kawy i herbaty nie powinny być wybierane wyłącznie na podstawie średnicy i nominalnego wymiaru otworu siatki.
Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?
Przesiewanie może być operacją jakościową, procesową albo ochronną. W odsiewie bezpieczeństwa prawidłowa frakcja ma możliwie szybko przejść przez sito, a przypadkowe ciała obce, grudki i nadziarno są odprowadzane do odrzutu. W klasyfikacji materiał jest dzielony na ściśle określone klasy. W odpylaniu usuwa się niepożądaną frakcję drobną, natomiast w separacji mokrej celem jest rozdzielenie cieczy i cząstek stałych. To rozróżnienie decyduje o typie urządzenia, liczbie pokładów, ruchu produktu i sposobie odbioru frakcji.
Najczęstsze cele procesu:
- klasyfikacja kawy mielonej;
- oddzielenie pyłu od liści herbaty;
- usunięcie grudek z kakao i mieszanek instant;
- końcowy odsiew przed pakowaniem;
- kontrola surowca przed mieszaniem.
Przykładowe produkty i materiały
Poniższa lista pokazuje typowe grupy materiałów, ale nie zastępuje analizy konkretnej próbki. Dwa produkty o tej samej nazwie handlowej mogą różnić się wilgotnością, gęstością, kształtem cząstek i podatnością na zbrylanie.
- kawa palona i mielona
- kawa rozpuszczalna
- kakao i mieszanki kakaowe
- liście herbaty
- herbata granulowana
- ziołowe mieszanki naparowe
- napoje instant
- proszki smakowe
- cukier i dodatki do napojów
- osady i ciecze procesowe
Typowe punkty instalacji i dobór technologii
| Miejsce w procesie | Cel operacji | Przykładowy materiał | Wstępnie rekomendowane urządzenie | Uwaga procesowa |
|---|---|---|---|---|
| Po młynku | Klasyfikacja kawy według uziarnienia | kawa mielona | Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi | liczba pokładów zależy od wymaganych klas |
| Delikatna klasyfikacja | Ograniczenie odbijania i kruszenia | kawa, herbata, lekkie proszki | Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler) | ruch zbliżony do ręcznego przesiewania |
| Przed pakowaniem | Usunięcie grudek i ciał obcych | kakao, napoje instant, kawa | Separator rotacyjny | zamknięta komora i kontrola produktu |
| Zasyp mieszalnika | Odsiew bezpieczeństwa składników | kakao, cukier, aromaty | Przesiewacz wibracyjny kontrolny z jednym silnikiem | kompaktowa instalacja nad mieszalnikiem |
| Linia dużej wydajności | Kontrola proszku w osi przepływu | mieszanki napojowe | Przesiewacz wibracyjny kontrolny z dwoma silnikami | centralny wlot i wysyp |
| Oddzielenie pyłu | Poprawa wyglądu i klasy produktu | herbata liściasta i granulowana | Przesiewacz liniowy prostokątny | wydłużona droga przesiewania |
| Kontrola partii | Analiza granulometryczna | kawa, herbata, kakao | Przesiewacz laboratoryjny ERIMAKI | powtarzalny czas badania |
Ważne: tabela przedstawia kierunek doboru, a nie ostateczną specyfikację. Wydajność, nominalny wymiar otworu siatki, średnicę, liczbę pokładów, materiał wykonania i system doczyszczania należy potwierdzić na podstawie danych procesowych lub testu.
Najważniejsze wyzwania procesowe
Oleistość kawy i kakao
Naturalne tłuszcze zmniejszają sypkość i mogą powodować przywieranie cząstek do drutów sita. Temperatura produktu oraz czas od mielenia wpływają na zachowanie materiału.
Lekka, włóknista herbata
Cząstki mogą układać się równolegle do siatki, klinować w oczkach albo pozostawać w zawieszeniu. Łagodny ruch i odpowiednia geometria zasilania ograniczają straty produktu.
Ochrona aromatu
Długie otwarte przesiewanie zwiększa kontakt z powietrzem i pylenie. Pokrywa oraz szczelne króćce pomagają ograniczyć emisję i zanieczyszczenie otoczenia.
Powstawanie pyłu podczas klasyfikacji
Zbyt intensywne działanie może kruszyć herbatę lub kawę i tworzyć dodatkową frakcję drobną. Test powinien oceniać nie tylko wydajność, lecz także zmianę granulometrii.
Częste zmiany asortymentu
Przy wielu smakach i recepturach ważny jest szybki demontaż oraz ograniczenie pozostałości produktu w urządzeniu.
Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?
Oferta ERIMAKI obejmuje kilka technologii, które realizują odmienne zadania. Najlepsze rozwiązanie wynika z celu procesu; nie zawsze urządzenie o największej powierzchni jest najbardziej skuteczne. Poniżej wskazano warianty najczęściej rozważane dla tej branży.
Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi
Rozwiązanie do klasyfikacji, odpylania i odsiewu produktów sypkich, a w odpowiedniej konfiguracji także cieczy. Ruch trójwymiarowy rozprowadza materiał po powierzchni sita. Konstrukcja może mieć kilka pokładów; liczba pokładów i uzyskiwanych frakcji zależy od średnicy oraz wykonania. Dostępne są systemy doczyszczania siatek, pokrywy i wykonania materiałowe dobierane do procesu.
Zastosowanie w tej branży: do klasyfikacji kawy i produktów ziarnistych.
Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler)
Ruch zataczający imituje przesiewanie ręczne i utrzymuje drobny lub lekki produkt w kontakcie z siatką. Technologia jest rozważana przy dokładnej klasyfikacji, gdy silna wibracja powodowałaby odbijanie cząstek, wtórne rozdrobnienie albo nadmierne pylenie. Możliwe są układy wielopokładowe oraz systemy doczyszczania siatek.
Zastosowanie w tej branży: do delikatnej separacji lekkiej herbaty oraz kawy.
Separator rotacyjny
Zamknięty separator z wirnikiem pracującym wewnątrz cylindrycznego sita. Stosuje się go do odsiewu kontrolnego, rozbijania miękkich aglomeratów i ujednolicania produktu przed pakowaniem lub dozowaniem. Zwarta obudowa i mechaniczne podawanie sprzyjają integracji z instalacjami proszkowymi.
Zastosowanie w tej branży: przed pakowaniem kakao i mieszanek instant.
Przesiewacz wibracyjny kontrolny z jednym silnikiem
Niskoprofilowy przesiewacz przeznaczony przede wszystkim do odsiewu bezpieczeństwa proszków i cieczy. Jeden silnik boczny generuje ruch sprzyjający szybkiemu przejściu frakcji prawidłowej przez sito oraz odprowadzeniu nadziarna na bok. To typowe rozwiązanie przed pakowaniem, zasypem zbiornika albo podawaniem produktu do kolejnego urządzenia.
Zastosowanie w tej branży: nad mieszalnikiem lub małą pakowaczką.
Przesiewacz wibracyjny kontrolny z dwoma silnikami
Konstrukcja do wysokowydajnego przesiewania kontrolnego w linii. Centralny zasyp i osiowy wysyp frakcji prawidłowej ułatwiają montaż pod silosem, mieszalnikiem lub stacją rozładunku. Dwa silniki boczne umożliwiają intensywną pracę sita, natomiast odrzut jest odprowadzany osobnym króćcem.
Zastosowanie w tej branży: w liniach o większym przepływie.
Przesiewacz liniowy prostokątny
Urządzenie wykonywane pod wymagany wymiar i układ króćców. Dwa motowibratory z regulowanymi masami generują ruch liniowy, dzięki czemu materiał jest jednocześnie transportowany i przesiewany. Konstrukcja sprawdza się przy większych ziarnach, dłuższej drodze przesiewania i nietypowej zabudowie liniowej.
Zastosowanie w tej branży: do odpylania i transportu herbaty.
Przesiewacz laboratoryjny ERIMAKI
Urządzenie do powtarzalnych testów granulometrycznych na sitach analitycznych o średnicy 200 mm. Rama mieści do ośmiu sit, a programowalny timer pozwala ujednolicić czas badania. Materiał producenta wskazuje możliwość analizowania separacji do 20 µm, przy czym dobór sit i metody badawczej musi odpowiadać właściwościom próbki i wymaganej normie.
Zastosowanie w tej branży: do bieżącej kontroli przemiału.
Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji
Konfiguracja powinna obejmować nie tylko model urządzenia, ale również sposób zasilania, odbioru frakcji i czyszczenia. W szczególności należy uzgodnić:
- pokrywa ograniczająca pylenie i utratę aromatu;
- kulki lub kleenery dla umiarkowanie trudnych produktów;
- szczotki lub ultradźwięki po potwierdzeniu testem;
- szybki demontaż przy zmianie smaków;
- łagodny sposób podawania ograniczający kruszenie;
- nominalny wymiar otworu siatki i typ powierzchni sitowej;
- liczbę pokładów oraz kolejność granic rozdziału;
- położenie i średnice króćców, pokrywę oraz kierunki wysypów;
- sposób podparcia, wibroizolację i elastyczne połączenia z instalacją;
- zakres regulacji napędu oraz przewidywany czas przebywania produktu na sicie;
- procedurę kontroli integralności siatki i dostęp do elementów eksploatacyjnych.
Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?
Nominalny wymiar otworu siatki nie jest równoznaczny z idealną, ostrą granicą rozdziału. Cząstki wydłużone lub płaskie mogą przechodzić przez otwór siatki w określonej orientacji, a miękkie aglomeraty mogą rozpadać się podczas procesu. Równie ważna jest powierzchnia otwarta siatki: dwa sita o takim samym nominalnym wymiarze otworu siatki, lecz z inną średnicą drutu, mogą mieć wyraźnie różną przepustowość.
Jeżeli duża część materiału ma wymiar zbliżony do nominalnego wymiaru otworu siatki, cząstki potrzebują wielu prób kontaktu z powierzchnią, co zwiększa wymagany czas przebywania i obniża wydajność. W klasyfikacji wielopokładowej obciążenie każdego kolejnego sita zależy od tego, ile materiału przeszło przez pokłady górne. Dlatego wydajność urządzenia jest estymacją procesową, a nie stałą wartością wynikającą z samej średnicy.
Dane potrzebne do doboru urządzenia
Do przygotowania wiarygodnej koncepcji należy zebrać co najmniej:
- nazwa produktu i jego stan: proszek, granulat, materiał wilgotny, zawiesina albo ciecz;
- gęstość nasypowa oraz, dla cieczy, lepkość i temperatura;
- pełny rozkład uziarnienia materiału zasilającego, nie tylko nominalna wielkość cząstek;
- oczekiwana granica rozdziału, nominalny wymiar otworu siatki i liczba frakcji końcowych;
- udział nadziarna, podziarna oraz cząstek o wymiarach zbliżonych do otworu siatki;
- wymagana wydajność godzinowa i sposób podawania produktu;
- wilgotność, higroskopijność, skłonność do zbrylania, elektryzowania i oblepiania sita;
- temperatura produktu oraz warunki otoczenia;
- wymagania higieniczne, materiałowe, dotyczące kontaktu z żywnością i ewentualnej strefy ATEX;
- dostępna wysokość zabudowy, średnice króćców oraz kierunki wlotów i wysypów.
Test przesiewania na próbce produktu
Test na reprezentatywnej próbce jest najpewniejszym sposobem ograniczenia ryzyka doboru. Powinien możliwie dokładnie odtwarzać temperaturę, wilgotność, sposób podawania i wymagany strumień materiału. Zalecany przebieg obejmuje:
- pobranie reprezentatywnej próbki i opis warunków jej przechowywania.
- analizę wstępnej granulometrii oraz identyfikację udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału.
- próbę na proponowanej siatce i urządzeniu przy kilku nastawach.
- ważenie frakcji, ocenę sprawności, strat produktu, pylenia i blokowania otworów siatki.
- określenie rekomendowanego systemu doczyszczania oraz orientacyjnej wydajności.
- potwierdzenie konfiguracji w skali produkcyjnej i pozostawienie rezerwy na zmienność surowca.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: kawa palona i mielona?
Wstępnie należy rozważyć okrągły przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi, ponieważ w tej branży jest stosowany do klasyfikacji kawy i produktów ziarnistych. Ostateczny wybór zależy od celu procesu, rozkładu uziarnienia, udziału nadziarna, wymaganej wydajności i zachowania próbki na sicie.
Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: kawa rozpuszczalna?
Nominalny wymiar otworu siatki powinien wynikać z wymaganej granicy rozdziału i rzeczywistego rozkładu uziarnienia. Należy uwzględnić kształt cząstek, udział frakcji o wymiarach zbliżonych do otworu siatki, powierzchnię otwartą siatki oraz dopuszczalny poziom niedokładnej separacji. Najbezpieczniej potwierdzić wybór próbą materiałową.
Od czego zależy wydajność przesiewacza?
Od czynnej powierzchni sitowej, nominalnego wymiaru otworu, powierzchni otwartej siatki, sposobu podawania, gęstości nasypowej, wilgotności, kształtu cząstek, udziału nadziarna i udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Wydajność jest wartością szacunkową i wymaga potwierdzenia testem.
Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?
Tak, w klasyfikacji stosuje się urządzenia wielopokładowe. Liczba możliwych pokładów zależy od typu, średnicy i konkretnego wykonania. Każdy dodatkowy pokład wpływa na wysokość urządzenia, rozkład produktu oraz wydajność.
Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?
System doczyszczania jest potrzebny, gdy produkt blokuje otwory siatki, oblepia powierzchnię sitową, elektryzuje się albo zawiera dużo cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Kulki, kleenery, szczotki i ultradźwięki mają różne zakresy zastosowania, dlatego rozwiązanie należy potwierdzić na próbce.
Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?
Materiały producenta potwierdzają dostępność wykonań ze stali nierdzewnej AISI 304 i AISI 316 dla wielu typów urządzeń. Dostępność gatunku, wykończenia powierzchni i dokumentacji należy potwierdzić dla konkretnego modelu oraz medium.
Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?
Dla wybranych urządzeń producent przewiduje wykonanie ATEX na zamówienie. Do doboru potrzebna jest klasyfikacja strefy, rodzaj pyłu lub gazu, grupa i kategoria urządzenia, temperatura zapłonu oraz parametry wybuchowe produktu.
Jak przebiega test przesiewania?
Reprezentatywna próbka jest przesiewana na proponowanym urządzeniu i powierzchni sitowej. Ocenia się wydajność, bilans frakcji, jakość rozdziału, zachowanie materiału, stopień blokowania siatki i ewentualną degradację produktu. Warunki próby powinny odtwarzać wilgotność, temperaturę oraz sposób zasilania występujące w procesie produkcyjnym.