Ultragarsinis sijojimo aparatas ir vibro sijojimo aparatas: kuris geresnis smulkiems milteliams?

Ultragarsinės sijojimo mašinos idealiai tinka smulkių miltelių ir didelio tikslumo sijojimui, o vibro sijojimo mašinos labiau tinka bendrosios paskirties medžiagoms ir ekonomiškoms reikmėms. Tinkamos sijojimo įrangos pasirinkimas priklauso nuo jūsų medžiagos savybių, reikiamo tikslumo ir gamybos tikslų.

Šiuolaikinėje pramoninėje gamyboje „Vibro Sifter“, kaip svarbi sijojimo įranga, dažnai naudojama farmacijos, chemijos, maisto, metalurgijos ir kitose pramonės šakose. Tačiau tobulėjant mokslui ir technologijoms bei modernizuojant pramonę, tradicinis įprastas „Vibro Sifter“ nebegalėjo patenkinti didelio tikslumo ir efektyvumo sijojimo poreikio, todėl pradėtas plačiai naudoti ultragarsinis sijojimo aparatas . Šiame straipsnyje bus išsamiai analizuojami pagrindiniai įprasto „Vibro Sifter“ ir ultragarsinio sijojimo aparato skirtumai ir pateikti įrangos pasirinkimo pasiūlymai. Skaitykite toliau.

Greitas palyginimas: Vibro Sifter ir ultragarsinis sijojimo aparatas

Kas yra įprastas vibro sijotuvas ir ultragarsinis sijojimo aparatas ir kuo skiriasi jų veikimo principai?

Vibro sijotuvas daugiausia naudojamas medžiagų klasifikavimui, sijojimui ir filtravimui. Įprasto vibro sijotuvo (t. y. rotacinio vibro sijotuvo) veikimo principas yra sukurti trimatę vibraciją per varikliu varomą žadintuvą, kad medžiagos judėtų sieto tinkleliu ir būtų atskirtos skirtingo dydžio dalelės. Nors šis mechaninio vibravimo metodas yra paprastos struktūros ir nebrangus, dirbant su itin smulkiais milteliais ir didelio klampumo medžiagomis, yra akivaizdžių apribojimų, pavyzdžiui, lengvai užsikemša sieto tinklelis, trūksta tikslumo ir yra kitų problemų.

Ultragarsinė sijojimo mašina novatoriškai integruoja ultragarsinę sijojimo sistemą, pagrįstą tradiciniu vibruojančiu sietu. Sistema konvertuoja 220 V, 50 Hz (arba 110 V, 60 Hz) elektros energiją į 18–38 kHz aukšto dažnio mechaninių vibracijų bangą, kuri per keitiklį perduodama į sieto paviršių, todėl ant sieto, remiantis originalia mechanine vibracija, uždedama aukšto dažnio mažos amplitudės ultragarsinė vibracija. Ši aukšto dažnio vibracija visiškai pakeitė vienos mechaninės vibracijos apribojimus, todėl itin smulkūs milteliai pasiekia didžiulį pagreitį, efektyviai įveikiant medžiagos sukibimą, elektrostatinę jėgą ir kitus sijojimą trukdančius veiksnius. Ypač tinka smulkių miltelių sijojimui.

Techniniu požiūriu, esminis skirtumas tarp dviejų vibracinių sijojimo įrenginių tipų yra energijos perdavimo būdas ir vibracijos dažnis. Įprastas vibracinis sijojimo įrenginys veikia mechanine vibracija, kurios dažnis paprastai yra apie 1460 kartų per sekundę (apie 24.3 Hz); o ultragarsinio sijojimo įrenginio ultragarsinis dažnis, siekiantis net 36000 kartų per sekundę (36 kHz), yra beveik 25 kartus didesnis nei pirmasis. Tačiau ultragarsiniame sijojimo įrenginyje ultragarsinis įrenginys nėra tiesiog pridedamas prie įprasto sijojimo įrenginio, o tiksliai koordinuojant vibracijos parametrus ir ultragarso dažnį, sukuriami du vibracijos režimai.

Įprasto vibro sijojimo ir ultragarsinio sijojimo aparato lyginamoji analizė

Įprastas vibro sijotuvas ir ultragarsinis sijojimo aparatas pagrindiniame technologijų lygmenyje turi akivaizdžių skirtumų, kurie taip pat lemia taikymo sritį. Šių technologijų skirtumų supratimas padeda įmonėms pasirinkti įrangos modelius pagal savo gamybos poreikius.

Vibracijos principas ir dažnis

Įprastas vibracinis sijotuvas sijojimui naudoja mechaninę vibraciją, kurią sukelia ekscentrinio bloko sukimasis, o jo vibracijos dažnis yra gana mažas, paprastai 1460–2800 kartų per minutę (apie 24.3–46.7 Hz). Nors šis vibracijos metodas gali efektyviai sijoti įprastas granuliuotas medžiagas, bet ne itin smulkius miltelius ar specialias medžiagų savybes. Priešingai, ultragarsinis sijojimo aparatas tuo pačiu metu išlaiko mechaninę vibraciją, kuri per ultragarsinį keitiklį paverčiama aukšto dažnio mechanine banga, kurios ultragarsinės vibracijos dažnis, uždėtas ant sieto tinklelio, siekia 18–38 kHz (t. y. 18,000 38,000–XNUMX XNUMX kartų per sekundę), yra šimtus kartų didesnis nei įprasto vibracinio sijotuvo. Ši aukšto dažnio, mažos amplitudės ultragarsinė vibracija leidžia medžiagai įgauti didžiulį pagreitį ir sumažina sieto užsikimšimą.

Atrankos tikslumas

Įprasto vibro sijojimo įrenginio sijojimo tikslumas paprastai yra apie 60–70 %, o tai sunkiai atitinka didelio tikslumo sijojimo poreikius. Ultragarsinis sijojimo įrenginys gali suspenduoti medžiagą sieto paviršiuje dėl ultragarso bangos „mikrovibracijos“ efekto, o tai žymiai pagerina sijojimo greitį, o sijojimo tikslumas gali siekti daugiau nei 95 %.

Tinklelio valymo metodas

Įprastas vibro sijotuvas paprastai naudoja kamuoliuko tinklelio valymo įtaisą, kuris neleidžia tinkleliui užsikimšti dėl kamuoliuko smūgio, ir tinka granuliuotoms medžiagoms sijoti, bet netinka smulkiems milteliams. Ultragarsinis sijojimo aparatas turi savaiminio valymo funkciją – jo generuojama ultragarso vibracijos banga gali nuolat laikyti tinklelį atvirą ir užkirsti kelią užsikimšimui be papildomo tinklelio valymo įtaiso, o tai ypač tinka itin smulkiam sijojimui, kai tinklelio tankis viršija 500. Be to, praktiškai įprastas vibro sijotuvas dažnai turi sustoti valymui dėl tinklelio užsikimšimo problemos, o ultragarsinis sijojimo aparatas gali veikti nepertraukiamai 24 valandas per parą, o tai labai pagerina gamybos efektyvumą.

Apdorojamų medžiagų charakteristikos

Įprastas vibracinis sijotuvas tinka daugumai įprastų granuliuotų medžiagų, tačiau jis yra mažiau efektyvus dirbant su specialiomis medžiagomis, pasižyminčiomis stipria adsorbcija, lengva aglomeracija, didele statine elektra, dideliu smulkumu, dideliu tankiu arba mažu savituoju sunkiu. Ultragarsinis sijojimo aparatas yra specialiai sukurtas šioms sunkiai sijojamoms medžiagoms, tokioms kaip nanomedžiagos, farmacijos milteliai, metalo mikromilteliai ir kiti didelės pridėtinės vertės smulkūs milteliai, sijoti. Ultragarsinis pagreitis gali efektyviai nutraukti tarpmolekulinę jėgą tarp medžiagų ir išspręsti aglomeracijos problemą; aukšto dažnio vibracija gali pašalinti statinės elektros poveikį, kad milteliai nepriliptų prie sieto.

Lentelė: Įprasto vibruojančio sieto ir ultragarsinio vibruojančio sieto pagrindinių techninių parametrų palyginimas

Dėl to įprastiems vibro sietams tampa vis sunkiau atitikti smulkaus sijojimo pramonės reikalavimus, o ultragarsinės sistemos siūlo patikimą smulkaus sijojimo sprendimą. Tačiau ultragarsinės sijojimo mašinos turi ir trūkumą – jos netinka didelių medžiagos dalelių (dažniausiai didesnių nei 2 mm) sijojimui.

Medžiagos prisitaikymas

Ultragarsinis sijojimo aparatas pasižymi precedento neturinčiu medžiagų prisitaikomumu, todėl gali lengvai susidoroti su įvairiomis sunkiai sijojamomis medžiagomis. Visų pirma, ultragarsinė vibracija kompensuoja nepakankamo gravitacijos nusėdimo problemą, kai sijojama lengva medžiaga (pvz., grafenas, aerogelis ir kt.); didelio tankio metalo milteliams (pvz., volframo milteliams, kobalto milteliams) ultragarsinė vibracija neleidžia dalelėms įstrigti tinklelyje; lengvai aglomeruojamoms medžiagoms (pvz., nanomedžiagoms, farmacijos milteliams) aukšto dažnio vibracija nutraukia aglomeracijos jėgą tarp dalelių; labai elektrostatinėms medžiagoms (pvz., plastiko mikromilteliai, farmacijos milteliai) ultragarsinė banga neutralizuoja paviršiaus krūvį.

Be to, ultragarsinis sijojimo aparatas gali geriau išlaikyti medžiagų savybes. Nors įprastų vibro sijojimo aparatų mechaninis poveikis gali sukelti trapių dalelių suirimą arba kristalinės struktūros pasikeitimą, švelnus ultragarsinių sijojimo aparatų vibracijos režimas padeda išvengti šių problemų. Farmacijos ir maisto pramonės įmonėse, kur veikliosios medžiagos vientisumas tiesiogiai veikia produkto veiksmingumą, ultragarsiniai sijojimo aparatai yra idealus sprendimas farmacijos pramonei.

Lentelė: Ultragarsinių sijojimo mašinų privalumai įvairiose pramonės šakose

Paprastas eksploatavimas ir priežiūros sąnaudų pranašumas

Ilgalaikio naudojimo požiūriu, ultragarsinis sijojimo aparatas taip pat pasižymi lengvu valdymu ir mažomis priežiūros sąnaudomis. Įranga yra modulinės konstrukcijos, o sieto keitimas trunka tik 3–5 minutes, o tai sutaupo daug laiko, palyginti su įprastu vibraciniu sijotuvu. Išmanusis ultragarsinis generatorius gali automatiškai reguliuoti parametrus, kad jie prisitaikytų prie skirtingų medžiagų savybių, todėl specialistams nereikia dažnai reguliuoti.

Tuo tarpu ultragarsinio sijojimo aparato sietelis tarnauja ilgiau. Įprasto vibruojančio sijojimo aparato sietelis dažnai pažeidžiamas dėl priverstinio valymo po užsikimšimo, todėl jį reikia dažnai keisti; tuo tarpu ultragarsinio sijojimo aparato sietelis veikiamas silpnos aukšto dažnio vibracijos, nepatiriant mechaninio poveikio, todėl jo tarnavimo laiką galima pailginti 3–5 kartus. Ilgalaikė statistika rodo, kad nors pradinė investicija į ultragarsinį sijojimo aparatą yra didesnė, bendros eksploatavimo išlaidos per 3 metus yra mažesnės nei įprasto vibruojančio sijojimo aparato.

Tipinio taikymo atvejo analizė

Sėkmingas ultragarsinio sijojimo aparato pritaikymas įvairiose pramonės šakose visiškai įrodė jo techninius privalumus ir vertę. Atlikdami konkrečius atvejų tyrimus, galime intuityviau suprasti, kaip ultragarsinis sijojimo aparatas gali išspręsti praktines gamybos problemas, ir pateikti vertingų nuorodų susijusių pramonės šakų vartotojams.

Farmacijos pramonė: didelės pridėtinės vertės vaistų miltelių tikslus patikrinimas

Farmacijos srityje veikliųjų farmacinių ingredientų (API) atranka susiduria su rimtais iššūkiais. Gerai žinoma farmacijos įmonė, gamindama priešvėžinius vaistus, naudoja įprastus „Vibro Sifter screening 200“ miltelius, kurių atrankos efektyvumas yra mažesnis nei 50 %, o dėl elektrostatinės adsorbcijos prarandama daug veikliųjų medžiagų, o dar rimtesnė problema yra dažnas tinklo užsikimšimas, dėl kurio darbą reikia nutraukti kas 30 minučių, kad būtų galima išvalyti. Įdiegus ultragarsinį sijojimo aparatą, padėtis iš esmės pagerėjo: atrankos efektyvumas padidėjo iki 97 %, veikliųjų medžiagų atgavimo greitis padidėjo 35 %, o nepertraukiamo darbo laikas pailgėjo iki daugiau nei 8 valandų. Be to, produkto partijos konsistencija buvo gerokai pagerinta, o turinio vienodumo skirtumas sumažėjo nuo pradinių 15 % iki mažiau nei 5 %, o tai visiškai atitinka griežtus GMP reikalavimus.

Naujos cheminės medžiagos: tikslus nanoskalės medžiagų gradavimas

Chemijos pramonėje nanomedžiagų sijojimo įrangai keliami itin aukšti reikalavimai. Anglies nanovamzdelių gamintojas turi klasifikuoti skirtingo skersmens gaminius, ir iš pradžių įprastas „Vibro Sifter“ sijotuvas negalėjo atlikti tikslaus 500 akučių sijojimo, todėl teko naudoti brangų oro srauto klasifikavimo procesą. Ultragarsinio sijojimo aparato konfigūracija ne tik leidžia pasiekti 635 akučių (apie 20 mikronų) tikslią klasifikaciją, bet ir tris kartus padidina pradinės oro srauto klasifikacijos našumą, o energijos suvartojimas tesudaro 1/5 pastarojo. Ypač verta paminėti uždarą ultragarsinio sijojimo aparato konstrukciją, kad būtų išvengta nanometrų dulkių išsiskyrimo ir išspręstos aplinkos taršos problemos, kurios jau seniai kamavo dirbtuves.

Maisto pramonė: atrankos sprendimai, atitinkantys aukštus higienos reikalavimus

Maisto pramonėje sijojimo įrangai keliami specialūs sveikatos ir saugos reikalavimai. Vienos tarptautinės maisto bendrovės miltų sijojimo procesas jau seniai susiduria su dviem pagrindinėmis problemomis: pirma, dėl prasto miltų skystumo sumažėja sijojimo efektyvumas; antra, įprastą vibruojantį sijotuvą sunku kruopščiai išvalyti, kyla mikrobų užteršimo rizika. Ultragarsinio sijojimo aparato nerūdijančio plieno konstrukcija ir konstrukcija be aklųjų kampų puikiai išsprendė šias problemas: medžiagos srautas veikiant ultragarsui labai pagerėjo, o našumas padidėjo 2.5 karto; įrangą galima visiškai išardyti ir išvalyti naudojant CIP sistemą, o higienos indekso atitikties rodiklis padidėjo nuo 85 % iki 100 %.

Prieskonių sijojimo technologija yra dar viena sėkmės istorija. Prieskonių įmonė gamina sudėtinius prieskonių miltelius, kurių sudėtyje yra aliejaus ir riebalų komponentų, kurie labai lengvai prilimpa prie sieto, o įprasto „Vibro Sifter“ sijojimo efektyvumas po 10 minučių sumažėja daugiau nei 50 %.1 Įdiegus ultragarsinį sijojimo aparatą, sukibimo problema iš esmės pašalinama, o sijojimo efektyvumas po 95 valandų nepertraukiamo darbo vis dar išlieka didesnis nei 8 %. Tuo pačiu metu, švelnus ultragarsinio sijojimo aparato apdorojimas leidžia išvengti karščiui jautraus prieskonių aromato praradimo, o produkto juslinė kokybė žymiai pagerėja.

Elektroninės medžiagos: griežti dalelių dydžio reikalavimai

Elektronikos pramonėje medžiagų dalelių dydžio pasiskirstymui keliami beveik griežti reikalavimai. Elektroninės keramikos įmonės aliuminio oksido milteliai turi griežtai kontroliuoti +325 ir -500 akių turinį, o įprastas vibro sijotuvas tiesiog negali atitikti šio reikalavimo. Įdiegus ultragarsinį sijojimo aparatą, jis ne tik tiksliai klasifikuoja 635 akių daleles, bet ir daugiasluoksnės konstrukcijos būdu vienu metu atskiria kelis dalelių dydžio segmentus, taip supaprastindamas procesą. Produkto dalelių dydžio atitikties rodiklis padidėjo nuo pradinių 70 % iki 99 %, o klientų skundų skaičius sumažėjo iki nulio.

Kada rinktis vibruojantį sijotuvą

Vibrosietas yra praktiškas pasirinkimas apdorojant birias medžiagas, granules ar miltelius, kurie lengvai neužkemša tinklelio. Jis plačiai naudojamas maisto, chemijos ir bendrosios pramonės srityse, kur nereikalingas itin didelis tikslumas ir svarbus ekonomiškumas.

Kada rinktis ultragarsinį vibruojantį sietą?

Per aukščiau pateiktą turinį supratome ultragarsinio vibruojančio sieto ir įprasto vibruojančio sieto skirtumą ir privalumus ir pateikėme šias scenas, tinkamas ultragarsinio vibruojančio sieto pasirinkimui:

• Specialios medžiagos savybės: Ultragarsinį vibruojantį sietą rinkitės pagal medžiagos savybes, tokias kaip stipri adsorbcija (pvz., farmaciniai milteliai), lengva aglomeracija (pvz., nanomedžiagos), didelis elektrostatinis įkrova (pvz., plastikiniai mikromilteliai), didelis smulkumas (daugiau nei 500 akių), didelis tankis (pvz., metalo milteliai) arba mažas savitasis svoris (pvz., grafenas) ir kitos sunkiai sijojamos medžiagos.
• Didelio tikslumo reikalavimai: Kai produkto dalelių dydžio pasiskirstymo reikalavimai yra griežti, įprastą vibruojantį sietą sunku atitikti standartą, galite rinktis ultragarsinį vibruojantį sietą. Tokiose srityse kaip medicina, elektronika, aukščiausios klasės chemijos pramonė ir kitos.
• Didelis pajėgumų poreikis: Didelio tikslumo ir masinės gamybos scenarijuose galima pasirinkti ultragarsinį vibruojantį sietą, o didelis jo sieto pralaidumas gali sumažinti įrangos skaičių ir sutaupyti vietos bei darbo sąnaudas.
• Aukšti higienos standartai: Maisto, farmacijos ir kitoms pramonės šakoms reikalinga visiškai uždara, lengvai valoma konstrukcija, kad būtų išvengta kryžminio užteršimo.
• Automatizavimo poreikiai: Ultragarsinis vibruojantis sietas yra lengviau integruojamas su automatine tiekimo ir priėmimo sistema, kad būtų galima vykdyti 24 valandų nepertraukiamą gamybą.

Kurį iš jų turėtumėte pasirinkti?

Jei jūsų medžiaga smulki, lipni arba linkusi užsikimšti, geresnis pasirinkimas yra ultragarsinis sijojimo įrenginys. Didesnėms dalelėms ir standartinėms sijojimo užduotims ekonomiškesnis sprendimas yra vibro sijojimo įrenginys. Tinkamos įrangos pasirinkimas galiausiai priklauso nuo jūsų medžiagos tipo, reikiamo tikslumo ir gamybos pajėgumų.

Išvada

Įprastų granuliuotų medžiagų (20–200 akių) sijojimui, kai našumo ir tikslumo reikalavimai nėra dideli, įprastas vibruojantis sietas vis dar yra ekonomiškas pasirinkimas. Be to, mažos ir vidutinės įmonės, turinčios ribotą biudžetą, taip pat gali apsvarstyti galimybę investuoti į etapus ir vėliau atnaujinti ultragarso sistemą pagrindiniams procesams.

Jei nesate tikri, kaip išsirinkti, galite susisiekti su mūsų komanda jau dabar – turime specialistų, kurie gali pasiūlyti jums individualų aptarnavimą.

DUK

Ultragarsinio vibruojančio ekrano tinklaraščiai

Susijusios bylos