Примеси, равные или незначительно отличающиеся по размерам и по форме от основного продукта – семян, не могут быть отделены при помощи сит. Ввиду этого при очистке масличных семян широко используется принцип пневматической сепарации, основанный на различии аэродинамических свойств семян и примесей, то есть на различной их сопротивляемости воздушному потоку.

Поведение частицы в воздушном потоке определяется ее массой, формой, размером, состоянием поверхности, положением относительно потока, скоростью движения и состоянием воздуха.

Сила воздействия воздушного потока на отдельную частицу определяется уравнением:

P = K F V² y / g,

где Р – сила сопротивления воздуха движению частицы, Н; F – площадь проекции частицы на плоскость, перпендикулярную направлению движения воздушного потока, м²; V – относительная скорость частицы по отношению к воздуху, м/с; y – плотность воздуха, Н/м²; g – ускорение свободного падения, м/с²; К – коэффициент, определяется формой частицы, состоянием ее поверхности и положением в воздушном потоке.

Если частицу весом Q поместить в канал, в котором вентилятором снизу создается вертикальный воздушный поток, то она будет находиться под действием двух сил: давления воздушного потока Р и веса частицы Q.

Если Q > Р, то частица будет падать, при Q < Р – перемещаться вверх, при Q = Р – относительная скорость частицы равна скорости воздушного потока, но с обратным знаком, ее абсолютная скорость U = 0, и частица будет находиться во взвешенном состоянии.

Скорость воздуха, при которой наступает взвешенное состояние, называют критической или скоростью витания (V_кр). Она определяется из следующей формулы при состоянии Р = Q:

V_кр. = (Q g / K F y)^1/2.

Ускорение, сообщаемое частице силой Р, определяется как

W = P / m = K y F V² / m g ,

где m – масса частицы, m = P g.

Тогда ускорение можно определить по формуле:

W = K y F V² /Q.

Коэффициент K y F / Q при V² называют коэффициентом парусности и обозначают К_п = K y F / Q.

Уравнение значения критической скорости примет вид:

V_кр = ( g / K_п)^1/2.

Таким образом, критическая скорость обратно пропорциональна корню квадратному из коэффициента парусности.

Разделение смеси на основной продукт и примеси произойдет в том случае, когда скорость воздуха в потоке будет больше скорости витания примесей, но меньше скорости витания семян.

Однако реальная смесь не вполне подчиняется этим закономерностям, так как они выведены для шарообразной частицы. Поэтому четкого разделения на практике не будет наблюдаться. Тем не менее, пневматическая сепарация широко используется, поскольку дает возможность хорошо отделить легкие органические примеси, мелкую минеральную пыль, семена многих сорных растений.

Машины для пневматического сепарирования бывают с переменным количеством воздуха и с постоянным. В первом случае схема имеет открытый воздушный цикл, в котором воздух из помещения просасывается через рабочую камеру и пересекает поток падающей семенной массы. При этом легкие примеси и пыль уносятся в осадочную камеру, где выпадает основное количество примесей, а воздух с остатками пыли вентилятором выбрасывается на пылеуловительные устройства. Во втором случае схема имеет замкнутый воздушный цикл, что позволяет отказаться от пылеуловителей.