Akustik temizlik - Acoustic cleaning

Malzeme taşıma ekipmanında bir akustik temizleme kornası

Akustik temizleme , yüzeylerdeki malzeme birikimini gidermek için tahıl asansörleri gibi dökme granüler veya partikül malzemeleri işleyen malzeme taşıma ve depolama sistemlerinde kullanılan bir bakım yöntemidir . Genellikle malzeme işleme ekipmanının içine yerleştirilmiş olan akustik temizleme aparatı, yüzeylerden gevşek parçacıkları sallayan güçlü ses dalgaları oluşturarak çalışır ve manuel temizlik ihtiyacını azaltır.

Tarih ve tasarım

Akustik bir temizleyici , kamyonlarda ve trenlerde bulunan ve malzeme işleme ekipmanına takılan ve yüksek bir sesi iç kısma yönlendiren bir havalı korna benzeri bir ses kaynağından oluşur . Elektrik yerine basınçlı hava ile çalıştırıldığı için kıvılcımlanma tehlikesi yoktur ve bu da bir patlamaya yol açabilir. İki bölümden oluşur:

  • Akustik sürücü. Sürücüde, diyaframdan kaçan basınçlı hava diyaframın titreşmesine neden olarak sesi oluşturur. Genellikle sağlam işlenmiş paslanmaz çelikten yapılır . Tek hareketli parça olan diyafram, performans ve uzun ömür sağlamak için genellikle özel havacılık sınıfı titanyumdan üretilir.
  • Genişleyen bir boynuz olan çan, genellikle 316 kalite paslanmaz çelikten yapılmıştır. Çan, bir ses rezonatörü görevi görür ve genişleyen şekli, sesi etkili bir şekilde havayla eşleştirir ve yayılan sesin hacmini artırır.

Akustik temizleyici kornaların toplam uzunluğu 430 mm'den 3 metrenin üzerinde uzunluğa kadar değişir. Cihaz 4,8 ila 6,2 bar veya 70 ila 90 psi basınç aralığında çalışabilir. Ortaya çıkan ses basıncı seviyesi yaklaşık 200 dB olacaktır.

Akustik bir temizleyicinin çalışmasını kontrol etmenin genellikle 4 yolu vardır.

Akustik bir temizleyici tipik olarak 10 saniye çalar ve ardından tekrar ses vermeden önce 500 saniye daha bekler. Açma / kapama için bu oran yaklaşık olarak diyaframın çalışma ömrü ile orantılıdır. Çalışma ortamının −40 C ile 100 ° C arasında olması koşuluyla, bir diyafram 3 ila 5 yıl dayanmalıdır. Dalga üreteci ve zil çok daha uzun bir ömre sahiptir ve genellikle içinde çalıştıkları ortamdan daha uzun süre dayanır.

Dökme demirden yapılan daha eski çanlar , belirli ortamlarda paslanmaya karşı hassastır . 316 eğrilmiş çelikten yapılan yeni çanlar, pas sorunu yaşamaz ve gıda endüstrisinde veya ilaç fabrikalarında bulunanlar gibi steril ortamlar için idealdir.

Akustik temizlik 1970'lerin başında gemi kornaları veya hava saldırısı sirenleri kullanılarak yapılan deneylerle başladı . İlk akustik temizleyiciler dökme demirden yapılmıştır . 1990'dan itibaren teknoloji ticari olarak uygulanabilir hale geldi ve kuru işleme, depolama, nakliye, enerji üretimi ve imalat endüstrilerinde kullanılmaya başlandı. En son teknoloji, optimum performans sağlamak için 316 bükülmüş paslanmaz çelik kullanır.

Operasyon ve performans

Akustik temizleyicilerin çoğu, 60 hertz ile 420 Hz arasındaki ses frekansı aralığında çalışır . Bununla birlikte, birkaçı , katı gürültü kontrol gereksinimlerini karşılamak için, çoğunlukla insan işitme aralığının altında olan 40 Hz'nin altındaki infrasonik aralıkta çalışır . Akustik temizleme teknolojisi anlayışında birleşen üç bilimsel alan vardır.

  • Ses yayılımı. Bu, ses dalgalarının doğasının, nasıl değiştiklerinin ve çevre ile nasıl etkileşime gireceklerinin anlaşılmasıyla ilgilidir.
  • Çevrenin matematiği. Malzeme bilimi , yüzey sürtünmesi , mesafe ve bir makine mühendisinin aşina olduğu alanlar.
  • Kimya mühendisliği . Bağlanacak toz veya maddenin kimyasal özellikleri. Özellikle tozun oto yapışma özellikleri.

Akustik bir temizleyici, daha sonra katı kül, toz , granül veya toz partiküllerine iletilen bir dizi çok hızlı ve güçlü ses kaynaklı basınç dalgalanmaları yaratacaktır . Bu onların farklı hızlarda hareket etmelerine ve bitişik parçacıklardan ve yapıştıkları yüzeyden ayrılmalarına neden olur. Ayrıldıktan sonra malzeme yerçekimine bağlı olarak düşecek veya işlem gazı veya hava akımı tarafından taşınacaktır.

Akustik bir temizleyicinin herhangi bir problem için etkili olup olmayacağını belirleyen temel özellikler, partikül boyutu aralığı, nem içeriği ve partiküllerin yoğunluğu ve bu özelliklerin sıcaklık ve zamanla nasıl değişeceğidir. Tipik olarak, nem içeriği% 8,5'in altında olan 20 mikrometre ile 5 mm arasındaki parçacıklar idealdir. Üst sıcaklık sınırları, partiküllerin erime noktasına bağlıdır ve kazan tesislerinde biriken külü gidermek için 1000 C'nin üzerindeki sıcaklıklarda akustik temizleyiciler kullanılmıştır.

Çalışma frekanslarının gereksinimlere uygun hale getirilmesi önemlidir. Daha yüksek frekanslar daha doğru bir şekilde yönlendirilebilirken, daha düşük frekanslar daha ileri gidecektir ve genellikle daha zorlu gereksinimler için kullanılır. Mevcut frekansların tipik bir seçimi aşağıdaki gibi olacaktır:

  • Bir silonun tabanındaki köprülemeyi temizlemek için kullanılabilecek küçük bir akustik temizleyici için 420 Hz.
  • 350 Hz daha güçlü olacaktır ve bu frekans, ID (indüklenmiş çekişli) fanlarda, filtrelerde, siklonlarda, karıştırıcılarda, kurutucularda ve soğutucularda malzeme birikmesini engellemek için kullanılabilir.
  • 230 Hz. Bu frekansta, dahil olan güç çoğu elektrik üretim uygulamasında kullanmak için yeterlidir .
  • 75 Hz ve 60 Hz. Bunlar genellikle en güçlü akustik temizleyicilerdir ve genellikle büyük kaplarda ve silolarda kullanılır .

Sağlık ve güvenlik

Akustik temizleyicilerin piyasaya sürülmesi, birçok sağlık ve güvenlik alanında önemli bir gelişme olmuştur . Örneğin silo temizliğinde - önceki çözümler müdahaleci veya yıkıcı olma eğilimindeydi. Hava topları, kurum üfleyiciler , harici vibratörler, çekiçleme veya pahalı insan girişlerinin tümü, invazif olmayan sonik boynuzlarla değiştirilir. Akustik bir temizleyici, herhangi bir kesinti gerektirmez ve sitenin normal kullanımı sırasında çalışacaktır. Silo temizleme örneğini biraz daha ileri götürürsek, iki tipik problem vardır.

Köprüleme

Bu, çıkıştaki silo bloklarıdır. Daha önce sorun, silonun altından elle yapılan temizlik ile çözülüyordu ve bu da tıkanıklık giderildiğinde malzeme düşmesi nedeniyle önemli bir risk oluşturuyordu. Akustik bir temizleyici, tabandaki tıkanıklığı gidermek için bir silonun tepesinden yerinde malzeme yoluyla çalışabilir.

Sıçan deliği

Bir silonun yanında sıkıştırma. Bu sadece bir silodaki çalışma hacmini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda ilk giren ilk çıkar döngüsünü kesintiye uğratarak kalite kontrolünden de ödün verir. Bir silonun yan tarafına sıkıştırılan daha eski malzemeler de bozulmaya ve tehlikeli gazlar üretmeye başlayabilir. Akustik bir temizleyici, sıkıştırılmış malzemenin çevre ortamdan farklı bir hızda rezonansa girmesini sağlayacak ses dalgaları üretecek ve bu da bağların açılmasına ve açıklığa neden olacaktır.

Akustik temizleyicilerin avantajları

  • İşlemler sırasında tekrarlayan kullanım, daha az plansız kapanma olduğu anlamına gelir.
  • Takılmaların, tıkanmaların ve köprülemelerin ortadan kaldırılmasıyla geliştirilmiş malzeme akışı.
  • Ortamın tamamen boşaltılmasını sağlayarak çapraz bulaşmanın en aza indirilmesi.
  • İyileştirilmiş temizlik ve sağlık ve güvenlik risklerinin azaltılması.
  • Artan enerji verimliliği. Isı değişim yüzeylerinde birikmeyi azaltmak, daha düşük enerji kullanımı ile sonuçlanır.
  • Daha uzun bitki ömrü. Agresif temizlik rejimlerinden kaçınılır.
  • Kullanım kolaylığı. Kornaları düzenli aralıklarla otomatikleştirmek veya sondajı ortamlarındaki basınç veya akış oranları gibi değişikliklere bağlamak kolaydır.
  • En önemlisi, malzeme birikmesi sorununun ilk etapta ortaya çıkmasını önlerler.

Bu avantajlar, finansal geri ödemenin genellikle çok hızlı olduğu anlamına gelir.

Akustik temizleyicileri doğrudan alternatif çözümlerle karşılaştırmak da mümkündür.

  • Hava topları. Bunlar iyi oluşturulmuştur ancak pahalıdır ve sınırlı kapsama sahiptir, bu nedenle çoklu birim satın almayı gerektirir. Ayrıca gürültüye müdahale edicidirler ve yüksek basınçlı hava tüketimine sahiptirler.
  • Vibratörler. Bunların boş bir siloya takılması kolaydır, ancak yapısal hasara neden olabileceği gibi toz sıkışmasına da katkıda bulunabilir.
  • Düşük sürtünmeli balatalar. Bunlar çok sessizdir ancak kurulumu pahalıdır. Ayrıca erozyona meyillidirler ve daha sonra çevreyi veya ürünü kirletebilirler.
  • Şişirilebilir pedler ve astarlar. Yine bunların boş bir siloya montajı kolaydır. Yan duvar oluşumuna yardımcı olurlar ancak köprüleme üzerinde etkisi yoktur. Ayrıca bakımı zordur ve sıkışmaya neden olabilirler.
  • Tek yönlü bir membrandan akışkanlaştırma. Bu, halihazırda sıkıştırılmış malzemeye yardımcı olabilir. Ancak pahalıdırlar ve kurulumu ve bakımı zordur. Ayrıca mekanik kilitleme ve köprülemeye de katkıda bulunabilirler.

Akustik temizleyiciler için özel uygulamalar

  • Kazanlar . Isı transfer yüzeylerinin temizlenmesi.
  • Elektrostatik çöktürücüler . Akustik temizleyiciler, hunileri, döner kanatları, dağıtım plakalarını, toplama plakalarını ve elektrot tellerini temizlemek için kullanılmaktadır.
  • Süper ısıtıcılar , ekonomizörler ve hava ısıtıcıları.
  • Kanal çalışması.
  • Filtreler. Akustik temizleyiciler ters hava, pulse jet ve shaker ünitelerinde kullanılmaktadır. Toplama yüzeyindeki basınç düşüşünü azaltmada etkilidirler, bu da torba ömrünü uzatır ve hazne tıkanmasını önler. Genel olarak, hem ters hava fanlarını hem de sallama ünitelerini tamamen değiştirebilirler ve pulse jet filtrelerindeki basınçlı hava gereksinimini önemli ölçüde azaltabilirler.
  • Kimlik hayranları. Akustik temizleme, fanın erişilemeyen kısımları için bile tek tip bir temizleme modeli sağlamaya yardımcı olur. Bu, fanın dengesini korur.
  • Fırın girişi. Akustik temizleyiciler, fırın girişinde partikül oluşumunu önlemeye yardımcı olur ve bu, burun halkası oluşumunu en aza indirir.
  • Mekanik ön Toplayıcılar. Akustik temizleyiciler, çarkların çevresinde ve borular arasında birikmeyi önlemeye yardımcı olur.
  • Mills. Akustik temizleyiciler, malzeme akışının korunmasına yardımcı olur ve ayrıca ön öğütme silolarında tıkanmaları önler. Ayrıca, aşağı akış ayırıcılarda ve fanlarda malzeme birikmesini önlemeye yardımcı olurlar.
  • Planet Soğutucular. Akustik temizleyiciler, köprülemeyi önlemeye ve tam tahliyeyi sağlamaya yardımcı olur.
  • Çökeltici. Akustik temizleyiciler, döner kanatları, dağıtım plakalarını, toplama plakalarını ve elektrot tellerini temizlemeye yardımcı olur. Mekanik rapçi sistemlerine yardımcı olabilir veya değiştirebilirler. Ayrıca, aksi takdirde opaklığın yükselmesine neden olacak olan haznelerin altındaki partikül oluşumunu da önlerler.
  • Ön ısıtıcılar. Kulelerde, gaz yükselticilerinde, siklonlarda ve fanlarda kullanılır.
  • Gemi kargo ambarları. Hem mevcut yükleri temizlemek hem de havalandırmak için kullanılır.
  • Silolar ve hazneler . Köprülemeyi ve sıçan deliklerini önlemek için.
  • Statik siklonlar. Akustik temizleyiciler hem siklon içinde hem de ilgili kanal çalışmasıyla birlikte çalışacaktır.

Ayrıca bakınız

Dış bağlantılar