Кіріспе

Акустикалық тазалау – жапық дән немесе ұсақ бөлшекті материалдарды өңдеу және сақтау жүйелерінде қолданылатын техникалық қызмет көрсету әдісі, мысалы, астық көтергіштерде, материалдың беттерде жиналуын жоюға арналған. Әдетте, материалды өңдеу жабдығына орнатылған акустикалық тазалау аппараты, күшті дыбыс толқындарын тудыру арқылы бөлшектерді беттерден сілкіп түсіреді, соның нәтижесінде қолмен тазалау қажеттілігі азаяды.

Жұмыс істеу және өнімділік

Акустикалық тазалағыштардың көпшілігі 60 герцтен 420 герцке дейінгі дыбыс жиіліктері диапазонында жұмыс істейді. Дегенмен, кейбір құрылғылар 40 герцтен төмен инфрадыбыс диапазонында жұмыс істейді, бұл көбінесе адам есту қабілетінен төмен, қатаң шуды бақылау талаптарын орындау үшін қолданылады. Акустикалық тазалау технологиясын түсіну үшін үш ғылыми сала бірігеді. Дыбыс таралуы. Бұл дыбыс толқындарының сипатын, олардың өзгеруін және қоршаған ортамен өзара әрекеттесуін түсінуге қатысты. Ортаның математикасы. Материалтану, беттік үйкеліс, қашықтық және механикалық инженерге таныс салалар. Химиялық инженерия. Бөліп алуға тиіс ұнтақ немесе заттың химиялық қасиеттері. Әсіресе, ұнтақтың өзіне-өзі жабысу қасиеттері. Акустикалық тазалағыш күл, шаң, дән немесе ұнтақ бөлшектеріне берілетін өте жылдам және қуатты дыбыс толқынынан туындаған қысым өзгерістерінің тізбегін жасайды. Бұл олардың әртүрлі жылдамдықпен қозғалуына және жақын орналасқан бөлшектерден және жабысқан беттен ажырауына себеп болады. Бөлшектер бөлінгеннен кейін, материал гравитация күші салдарынан төмен түседі немесе процестік газ немесе ауа ағынымен бірге алынып тасталады. Акустикалық тазалағыштың нақты мәселеге тиімділігін анықтайтын негізгі факторлар – бөлшектердің мөлшері, ылғалдылығы және тығыздығы, сондай-ақ осы сипаттамалардың температура мен уақытқа байланысты өзгеруі. Әдетте, 20 микрометрден 5 мм-ге дейінгі бөлшектер, 8,5%-дан төмен ылғалдылығы бар бөлшектер идеалды болып табылады. Жоғары температура шектері бөлшектердің балқу температурасына байланысты, ал акустикалық тазалағыштар қазандықтардағы күлдің жиналуын жою үшін 1000 °C-тан жоғары температурада қолданылған. Жұмыс жиіліктерін талаптарға сәйкес келтіру маңызды. Жоғары жиіліктерді дәлірек бағыттауға болады, ал төменгі жиіліктер әдетте одан әрі тарайды және күрделірек талаптарға жауап беру үшін қолданылады. Қол жетімді жиіліктердің әдеттегі таңдауы келесідей: 420 Гц – силоның түбіндегі түйілуді жою үшін қолданылатын кішкентай акустикалық тазалағыш үшін. 350 Гц жиілігі күштірек және ID (көтергіш) желдеткіштерде, сүзгілерде, циклондарда, араластырғыштарда, кептіргіштерде және салқындатқыштардағы материалдың бітуін жою үшін қолданылуы мүмкін. 230 Гц. Бұл жиіліктегі қуат электр энергиясын өндірудің көптеген қолданбаларында пайдалануға жеткілікті. 75 Гц және 60 Гц. Бұл әдетте ең қуатты акустикалық тазалағыштар және көбінесе үлкен ыдыстар мен силостарда қолданылады.

Денсаулық және қауіпсіздік

Акустикалық тазалағыштарды енгізу денсаулық пен қауіпсіздіктің көптеген салаларында маңызды жақсартуға әкелді. Мысалы, астық сақтағыштарды тазалауда бұрынғы шешімдер көбінесе бұзып кіруге немесе жоюға бағытталған еді. Ауа пушкалары, күл тазалағыштар, сыртқы дірілдеткіштер, соққылау немесе қымбат адамдардың ішке кіруі – бәрі дерлік инвазивті емес дыбыстық мүйіздермен алмастырылды. Акустикалық тазалағыш тоқтауды қажет етпейді және объектінің қалыпты жұмыс істеу кезінде де жұмыс істей береді. Астық сақтағыштарды тазалау мысалын одан әрі қарастыратын болсақ, екі түрлі мәселе бар.

Көпіршік

Бұл сілодағы материал шығу тесігінде бітелу кезенінде болады. Бұрынғыда бұл мәселе сілоның астынан қолмен тазалау арқылы шешілген, бірақ бұл, өз кезегінде, бөгеттің ашылуымен бірге материалдың құлау қаупін тудыратын. Акустикалық тазартқыш сілоның үстінен, ішіндегі материал арқылы өте отырып, төменгі жағындағы бітелуді жоюға қабілетті.

Тышқанның ұясы

Силоның қабырғасындағы тығыздалу. Бұл тек силодағы пайдалы көлемді ғана емес, сонымен қатар бірінші кірген, бірінші шыққан (FIFO) принципін бұзу арқылы сапаны бақылауды да нашарлатады. Силоның қабырғасына жиналған ескі материалдар ыдырап, қауіпті газдар бөліп шығаруы мүмкін. Акустикалық тазартқыш дыбыс толқындарын тудырады, бұл тығыздалған материалды айналағы ортадан өзгеше жиілікте тербеліске келтіріп, оның қабырғадан бөлінуіне және босатылуына әкеледі.

Акустикалық тазалағыштардың артықшылықтары

Операция кезінде жиі пайдалану жоспардан тыс тоқтатуларды азайтады. Материал ағынын жақсарту, тоқтау, бұғу және көпіршелерді жою арқылы. Қоршаған ортаны толық босату арқылы қосымша ластанудың алдын алу. Тазалауды жақсарту және денсаулық пен қауіпсіздік тәуекелдерін азайту. Энергия тиімділігін арттыру. Жылу алмасу беттеріндегі жинақталудың азаюы энергия тұтынуды төмендетуге әкеледі. Құрал-жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту. Агрессивті тазалау тәртібінен аулақ болу. Пайдаланудың қарапайымдылығы. Мүйіздерді белгілі интервалдармен автоматтандыру немесе олардың қоршаған ортасындағы, мысалы, қысым немесе ағын мөлшері сияқты өзгерістерге байланысты дыбыс беруді қосу оңай. Ең маңыздысы, олар материалдың жинақталуына жол бермейді. Осы артықшылықтар қаржылық өтелуді жылдам қамтамасыз етеді. Акустикалық тазалағыштарды балама шешімдермен тікелей салыстыру мүмкіндігі де бар. Ауа пушкалары. Бұл технология жақсы қалыптасқан, бірақ қымбатқа соғады және әсер ету аймағы шектеулі болғандықтан бірнеше бірлік сатып алу қажет. Сонымен қатар, олар шулы және көп мөлшерде сығылған ауа тұтынады. Вибраторлар. Бұларды бос бункерге орнату оңай, бірақ олар құрылымдық зақымдануға және ұнтақ тығыздалуына әкелуі мүмкін. Төмен үйкелісті қаптамалар. Олар өте тыныш, бірақ орнату қымбат. Сонымен қатар, олар тозуға бейім және осыдан кейін қоршаған ортаны немесе өнімді ластауы мүмкін. Инфляциялық төсемдер мен қаптамалар. Бұларды бос бункерге орнату да оңай. Олар қабырғаларға материал жинақталуына көмектеседі, бірақ көпіршелерге әсер етпейді. Оларды күтіп ұстау қиын және тығыздалуға себеп болуы мүмкін. Бір жақты мембрана арқылы флюидизация. Бұл бұрыннан жиналған материалға көмектесе алады. Дегенмен, оларды орнату және күтіп ұстау қымбат және қиын. Олар сондай-ақ механикалық тұйықталу мен көпіршелердің пайда болуына ықпал етуі мүмкін.

Арнайы қолдану

Қазандықтар. Жылу алмасу бетін тазалау. Электростатикалық тұндырғыштар. Акустикалық тазалағыштар сорғыларды, бұрағыш шүмектерді, тарату тақталарын, жинақтау тақталарын және электрод сымдарын тазалау үшін қолданылады. Супер жылытқыштар, экономизерлер және ауа жылытқыштар. Ылғалды құбырлар. Сүзгілер. Акустикалық тазалағыштар кері ауа, импульстік және дірілдегіш құрылғыларда қолданылады. Олар жинақтау бетіндегі қысымның төмендеуін азайтуға тиімді, бұл сүзгі қаптарының қызмет ету мерзімін ұзартады және сорғының бітелуін сақтайды. Олар кері ауа желдеткіштерін және дірілдегіш құрылғыларды толықтай алмастыра алады және импульстік сүзгілерге қажетті қысылған ауа мөлшерін айтарлықтай азайтады. Тарту желдеткіштері. Акустикалық тазалау желдеткіштің қолжетімсіз бөліктерінде де біркелкі тазалауды қамтамасыз етеді. Бұл желдеткіштің тепе-теңдігін сақтайды. Пеш кіреберісі. Акустикалық тазалағыштар пеш кіреберісінде бөлшектердің жиналуын болдырмауға көмектеседі, бұл мұрын сақинасының пайда болуын азайтады. Механикалық алдын ала жинағыштар. Акустикалық тазалағыштар айналмалардың айналасында және құбырлар арасындағы жинақталудың алдын алады. Диірмендер. Акустикалық тазалағыштар материалдың ағынын сақтап, алдын ала ұнтақтау силостарындағы бітелуді болдырмауға көмектеседі. Олар сондай-ақ төменгі ағыстағы сепараторлар мен желдеткіштерде материалдың жиналуын болдырмауға көмектеседі. Планеталық салқындатқыштар. Акустикалық тазалағыштар көпірленуді болдырмауға және толық эвакуацияны қамтамасыз етуге көмектеседі. Тұндырғыштар. Акустикалық тазалағыштар бұрағыш шүмектерді, тарату тақталарын, жинақтау тақталарын және электрод сымдарын тазалауға көмектеседі. Олар механикалық соғу жүйелеріне көмекші болады немесе оларды алмастырады. Сонымен қатар, олар төменгі сорғыларда бөлшектердің жиналуын болдырмайды, әйтпесе бұл түтін шығуға себеп болар еді. Алдын ала қыздырғыштар. Мұнараларда, газ көтергіштерінде, циклондарда және желдеткіштерде қолданылады. Кеме жүк бөлімдері. Жүкті тазалау және ауасын шығару үшін қолданылады. Силостар мен сорғылар. Көпірленуді және материалдың тұрып қалуын болдырмау үшін. Статикалық циклондар. Акустикалық тазалағыштар циклондардың ішінде де, оған қосылған құбырларда да жұмыс істейді.