4_Operação Unitária Limpeza

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Operações Unitárias 
em Unidades 
Armazenadoras
LIMPEZA
Eng. Agrícola Adriano Divino Lima Afonso
Prof. Associado da UNIOESTE / Cascavel
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Pré limpeza e Limpeza (Pós limpeza)
Na etapa de pré-limpeza são retiradas as 
impurezas grosseiras, tais como poeira, torrões 
de terra, vagens, sabugos, palhas, etc, que são 
provenientes do campo de colheita.
Na etapa de limpeza ou pós limpeza são 
retiradas as impurezas com valor comercial, 
tais como fragmentos de grãos, bandinhas, 
grãos quebrados e, as quais são aproveitadas 
para outras finalidades, tal como ração ou 
acréscimo ao produto na expedição.
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Produtos recebidos pelas Unidades Armazenadoras proveniente do campo
1) Grãos inteiros
2) Impurezas:
- partes da planta triturada pela colhedora
- grãos chochos e imaturos
- grãos em vagens e sabugos
- fragmentos de grãos
3) Matérias estranhas:
- partículas de pedra, poeira e torrões de terra
- restos de vegetais de plantas daninhas
- sementes de plantas daninhas
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Impurezas
Matérias estranhas
Fragmentos
Grãos limpos
Poeira
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Fluxo de grãos = 80 t/h
I (inicial) = 2%
Fluxo de grãos = 78,88 t/h
I (final) = 0,6%
Exemplo:
Fluxo de grãos = 80 t/h
% Impurezas inicial = 2%
% Impurezas final = 0,6%
Impurezas retiradas:
Ir = 80 t/h x [(2,0 – 0,6)/100]
Ir = 1,12 t/h
Produto limpo:
PL = 80 – 1,12 = 78,88 t/hImpurezas = 1,12 t/h
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Princípios de funcionamento das máquinas de pré limpeza e limpeza 
Ventilação
Peneiras
Impurezas leves
Impurezas pesadas
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As máquinas de pré-limpeza e limpeza são dimensionadas em função das características 
físicas do produto e do teor de umidade do mesmo. 
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Sistema de limpeza por ventilação
Câmara
Gravitacional
Ventilador
Sistema de limpeza por ventilação
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Velocidade terminal: é o valor da velocidade constante atingida por corpo em queda 
livre, ou seja, quando a sua aceleração é zero. 
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A Velocidade terminal de um produto agrícola é dependente da massa do grão, da área de 
contato do grão com o ar ou o formato do grão, da textura ou aspereza da superfície do grão 
(coeficiente de arraste)
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Determinação da Velocidade Terminal do produto agrícola
Amostra
Regulador 
de ar
Ventilador
Força de Arraste
Força Gravitacional
VT: velocidade terminal, m/s
m: massa, kg
g: aceleração da gravidade, m/s2
: massa específica, kg/m3
A: área de contato, m2
Cd: coeficiente de arraste
Experimental Teórica
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Produto C0 C1 C2 C3
Amendoim 1.436,0 5,2 - 0,512 0,011
Arroz casca - 317,7 188,8 - 9,564 0,155
Feijão 658,9 119,2 - 6,127 0,103
Milho 772,1 60,6 - 2,353 0,025
Soja 1.531,3 - 30,1 - 2,483 - 0,057
Trigo 55,7 161,8 - 8,070 0,126
VT = C0 + C1 x U + C2 x U2 + C3 x U3
VT: velocidade terminal, cm/s
C: constantes do produto
U: teor de umidade, %
Considerando grão de soja com teor de 
umidade de 14%
VT = C0 + C1 x U + C2 x U2 + C3 x U3
VT = 1.531,3 – 30,1 x 14 – 2,483 x (14)2 –
0,057 x (14)3
VT = 1.531,3 – 421,4 – 486,7 – 156,4
VT = 466,8 cm/s ou 0,46 m/s
Exemplo de determinação experimental:
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Fluxo de ar que separa as impurezas e matérias estranhas leves dos grãos
A velocidade do ar deve ser menor 
que a velocidade terminal do grão, 
senão arrastará os grãos juntamente 
com as impurezas leves.
Velocidade Ar < Velocidade Terminal
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Fluxo de ar no interior da câmara gravitacional
Pressão
Negativa
Vazão de ar = Velocidade x Área
Vazão 1 = Vazão 2
A1 << A2 Vel 1 >> Vel 2
Vel 1 é alta: arrasta MEI leve
Vel 2 é baixa: decanta a MEI leve
1
2
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Pressão
Negativa
Os contrapesos são responsáveis pela distribuição de grãos na entrada da máquina
Regulagem dos contrapesos:
Os contrapesos (C) podem ser colocados 
mais para fora (2) realizando maior 
pressão na chapa metálica móvel (para 
grãos mais pesados como milho, soja e 
feijão) ou mais para dentro (1) realizando 
menor pressão na chapa metálica (para 
grãos mais leves como arroz, cevada e 
trigo). 
A – Chapa metálica móvel
B – Haste de aço
C – Contrapeso
D – Registro da câmara gravitacional
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Regular os contrapesos para que formem um leque em toda a largura da máquina
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Registro de palhetas e eclusa na câmara gravitacional
Ar + PóGrãos + MEI
Grãos +
MEI Pesadas
MEI Leves
Ar
Eclusa
Ventilador
Pressão 
Negativa
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Registro
Controle da velocidade do ar no interior da câmara gravitacional
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Sistema de separação de material particulado do fluxo de ar das máquinas de limpeza.
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Dimensionamento 
prático de um separador 
ciclônico.
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Sistema de limpeza por peneiramento
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Sistema de limpeza por peneiras 
Impurezas > f Peneira 1Peneira 2
Fundo
Peneira 1
Impurezas < f Peneira 2
Grãos + Impurezas > f Peneira 2
Grãos + 
Impurezas
Peneiras circulares
Peneiras vibratórias
Peneiras oscilatórias
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Quadro de Peneiras
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Sistema de separação nas peneiras:
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Peneiras recomendadas para utilização nas de Máquinas de Pré-limpeza
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Peneiras recomendadas para utilização nas de Máquinas de Limpeza
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f Peneira 1 = 8 mm
Fundo
f Peneira 2 = 4 mm
Grãos + 
Impurezas
f Peneira 1 = 8 mm
Fundo
f Peneira 2 = 3 mm
Grãos + 
Impurezas
Limpeza MAIS rigorosa Limpeza MENOS rigorosa
Peneiras: o rigor na limpeza ou separação das impurezas depende da especificação dos furos das peneiras
1) Se o diâmetro dos furos da Peneira 1 for muito próximo ao diâmetro do grão, poderá reter grãos 
acima da peneira e entupir em maior intensidade os furos com impurezas e matérias estranhas
2) Se o diâmetro dos furos da Peneira 2 for muito próximo ao diâmetro do grão, poderá permitir a 
passagem de grãos juntamente com as impurezas e matérias estranhas
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Ar + Pó Grão + MEI
Ar Limpo
Grão Limpo
Ar + MEI Leve
MEI 
Leve
MEI > Grão
MEI < Grão
Máquina de 
Limpeza: Sistema 
Vibratório
Ar Limpo
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Separação das impurezas por tamanho e massa 
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1 - Ventilador
2 - Corpo da máquina
3 - Entrada do cereal
4 - Caixa de peneiras
5 - Acionamento das
peneiras
6 - Estrutura
7 - Pilares de concreto
8 - Saída grãos limpos
9 - Saída das impurezas
Constituição básica da máquina de pré-limpeza vibratória 
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Máquina de Limpeza: Sistema Orbital
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Peneiras oscilatórias (orbital)
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Peneiras oscilatórias (orbital)
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Máquina de Limpeza: Sistema de Peneira Cilíndrica
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Ar + Pó
Grão + MEI
MEI > GrãoMEI < Grão Grão Limpo
MEI
leve
P1 P2 P3 P4
Ø P1 e P2 < Grão
Ø P3 e P4 > Grão
Motor com variador 
de velocidade
Ventilador
Máquina de Limpeza 
de Peneira Cilíndrica
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37 38
39 40