Ультразвукова просіювальна машина проти вібропросіювача: яка з них краща для дрібного порошку?

Ультразвукові просіювальні машини ідеально підходять для дрібного порошку та високоточного просіювання, тоді як вібропросіювачі більше підходять для загальних матеріалів та економічно ефективного застосування. Вибір правильного просіювального обладнання залежить від характеристик вашого матеріалу, необхідної точності та виробничих цілей.

У сучасному промисловому виробництві вібропросіювач, як важливе просіювальне обладнання, часто використовується у фармацевтичній, хімічній, харчовій, металургійній та інших галузях промисловості. Однак, з розвитком науки і техніки та модернізацією промисловості, традиційний звичайний вібропросіювач не зміг задовольнити потреби у високоточному та високоефективному просіюванні, тому ультразвуковий просіювач почав широко використовуватися. У цій статті будуть всебічно проаналізовані основні відмінності між звичайним вібропросіювачем та ультразвуковим просіювачем, а також надані рекомендації щодо вибору обладнання. Будь ласка, продовжуйте читати цю статтю.

Швидке порівняння: вібропросіювач проти ультразвукової просіювальної машини

Що таке звичайний вібропросіювач та ультразвуковий просіювач, і яка різниця між їхніми принципами роботи?

Вібропросіювач в основному використовується для класифікації, просіювання та фільтрації матеріалів. Принцип роботи звичайного вібропросівача (тобто роторного вібропросівача) полягає у створенні тривимірної вібрації за допомогою збудника з приводом від двигуна, завдяки чому матеріали здійснюють кидковий рух на сітці для розділення частинок різних розмірів. Хоча цей метод механічної вібрації простий за конструкцією та низькою вартістю, існують очевидні обмеження при роботі з надтонкими порошками та високов'язкими матеріалами, такі як наявність сітчастого екрану, який легко засмічується, недостатня точність та інші проблеми.

Ультразвукова грохотна машина інноваційно поєднує ультразвукову систему грохоту поверх традиційного вібраційного грохота. Система перетворює електричну енергію 220 В, 50 Гц (або 110 В, 60 Гц) на високочастотну механічну вібраційну хвилю 18-38 кГц, яка передається на поверхню грохота через перетворювач, завдяки чому на грохот накладається високочастотна низькоамплітудна ультразвукова вібрація на основі оригінальної механічної вібрації. Ця високочастотна вібрація повністю змінює обмеження окремої механічної вібрації, завдяки чому надтонкий порошок отримує величезне прискорення, ефективно долаючи адгезію між матеріалами, електростатичні сили та інші фактори, що перешкоджають просіюванню. Особливо підходить для просіювання дрібних порошків.

З технічного принципу, фундаментальна різниця між двома типами вібропросіювачів полягає в режимі передачі енергії та частоті вібрацій. Звичайний вібропросіювач використовує механічну вібрацію, частота якої зазвичай становить 1460 разів/с (близько 24.3 Гц); а ультразвукова частота ультразвукової машини, що досягає 36000 разів/с (36 кГц), майже в 25 разів вища. Однак, ультразвукова машина просіювання не просто додає ультразвуковий пристрій до звичайної грохотної машини, а завдяки точному узгодженню параметрів вібрації та ультразвукової частоти реалізує два режими вібрацій.

Порівняльний аналіз звичайного вібропросіювача та ультразвукового просіювача

Звичайний вібропросіювач та ультразвуковий просіювач мають очевидні відмінності на рівні основних технологій, що також визначають сферу їх застосування. Розуміння різниці між цими технологіями допомагає підприємствам вибирати моделі обладнання відповідно до власних виробничих потреб.

Принцип та частота вібрації

Звичайний вібропросівач використовує механічну вібрацію, що генерується обертанням ексцентрикового блоку для просіювання, а частота його вібрації відносно низька, зазвичай 1460-2800 разів на хвилину (близько 24.3-46.7 Гц). Хоча цей метод вібрації може ефективно обробляти загальні гранульовані матеріали, але не надтонкий порошок або матеріали зі спеціальними властивостями просіювання. Натомість, ультразвукова просіювальна машина одночасно зберігає механічну вібрацію, яка за допомогою ультразвукового перетворювача перетворюється на високочастотну механічну хвилю, що накладається на сітчасту поверхню ультразвукової вібрації з частотою вібрації 18-38 кГц (тобто 18,000 38,000-XNUMX XNUMX разів на секунду), що в сотні разів перевищує частоту звичайного вібропросівача. Ця високочастотна ультразвукова вібрація з низькою амплітудою забезпечує значне прискорення матеріалу та зменшує засмічення сита.

Точність скринінгу

Точність просіювання звичайного вібропросіювача зазвичай становить близько 60%-70%, що важко задовольнити потреби у високоточному просіюванні. Ультразвукова просіювальна машина може утримувати матеріал у суспендованому стані на поверхні сита завдяки ефекту «мікровібрації» ультразвукової хвилі, що значно покращує швидкість просіювання, а точність просіювання може сягати понад 95%.

Метод очищення сітки

Звичайний вібропросівач зазвичай використовує пристрій для очищення сітки у вигляді кульки, що відскакує, що запобігає засміченню сітки внаслідок удару кульки, і підходить для просіювання гранульованих матеріалів, але не підходить для просіювання дрібних порошків. Ультразвуковий просіювач має функцію самоочищення – ультразвукова коливальна хвиля, що генерується ним, може постійно тримати сітку відкритою та запобігати засміченню без додаткового пристрою для очищення сітки, що особливо підходить для надтонкого просіювання з розміром отворів понад 500 меш. Крім того, на практиці звичайний вібропросівач часто змушений зупинятися для очищення через проблему засмічення сітки, тоді як ультразвуковий просіювач може забезпечити безперервну 24-годинну роботу, що значно підвищує ефективність виробництва.

Характеристики оброблюваних матеріалів

Звичайний вібропросівач підходить для більшості звичайних гранульованих матеріалів, але він менш ефективний для роботи зі спеціальними матеріалами з сильною адсорбцією, легкою агломерацією, високою статичною електрикою, високою тонкістю помелу, високою щільністю або малою питомою вагою. Ультразвуковий просіювач спеціально розроблений для вирішення проблеми цих складних для просіювання матеріалів, таких як наноматеріали, фармацевтичні порошки, металеві мікропорошки та інші дрібні порошки з високою доданою вартістю. Ультразвукове прискорення може ефективно порушити міжмолекулярні сили між матеріалами, вирішуючи проблему агломерації; високочастотна вібрація може усунути вплив статичної електрики, запобігаючи прилипанню порошку до сіта.

Таблиця: порівняння основних технічних параметрів звичайного вібраційного грохота та ультразвукового вібраційного грохота

В результаті, звичайним вібропросіювачам стає дедалі важче відповідати вимогам галузі тонкого просіювання, тоді як ультразвукові системи пропонують надійне рішення для тонкого просіювання. Однак ультразвукові просіювальні машини також мають недолік: вони не підходять для просіювання великих частинок матеріалу (зазвичай більше 2 мм).

Адаптивність матеріалу

Ультразвукова просіювальна машина має безпрецедентну адаптивність до матеріалів та може легко справлятися з різноманітними важкопросіювальними матеріалами. Зокрема, в наступних аспектах: для матеріалів з легкою питомою вагою (таких як графен, аерогель тощо) ультразвукова вібрація компенсує проблему недостатнього осідання під дією сили тяжіння; для металевих порошків високої щільності (таких як порошок вольфраму, порошок кобальту) ультразвукова вібрація запобігає заклинюванню частинок у сітці; для матеріалів, що легко агломеруються (таких як наноматеріали, фармацевтичні порошки), високочастотна вібрація порушує агломераційну силу між частинками; для високоелектростатичних матеріалів (таких як пластиковий мікропорошок, фармацевтичні порошки) ультразвукова нейтралізація поверхневого заряду (ультразвукові хвилі нейтралізують поверхневий заряд).

Крім того, ультразвукові просіювальні машини можуть краще зберігати властивості матеріалу. У той час як механічний вплив звичайних вібропросів може призвести до руйнування крихких частинок або зміни кристалічної структури, м'який режим вібрації ультразвукових просіювальних машин дозволяє уникнути цих проблем. У фармацевтичній та харчовій промисловості, де цілісність активного інгредієнта безпосередньо впливає на ефективність продукту, ультразвукові просіювальні машини є ідеальним рішенням для фармацевтичної промисловості.

Таблиця: Переваги ультразвукових просіювальних машин у різних галузях промисловості

Простота експлуатації та перевага у вартості обслуговування

З точки зору тривалого використання, ультразвукова просіювальна машина також має переваги простоти експлуатації та низьких витрат на обслуговування. Обладнання має модульну конструкцію, і заміна сітки займає лише 3-5 хвилин, що економить багато часу порівняно зі звичайним вібропросіюванням. Інтелектуальний ультразвуковий генератор може автоматично налаштовувати параметри для адаптації до різних характеристик матеріалу, без необхідності частого налаштування професіоналами.

Натомість, сітка ультразвукового просіювання має довший термін служби. Сітка звичайного вібропросіювання часто пошкоджується через примусове очищення після блокування сітки, і її часто замінюють; тоді як сітка ультразвукового просіювання працює під впливом легкої високочастотної вібрації, без механічного впливу, і термін її служби може бути подовжений у 3-5 разів. Довгострокова статистика показує, що хоча початкові інвестиції в ультразвукове просіювання вищі, загальна вартість використання протягом 3 років нижча, ніж у звичайного вібропросіювання.

Аналіз типового випадку застосування

Успішне застосування ультразвукової просіювальної машини в різних галузях промисловості повністю довело її технічні переваги та цінність. Завдяки конкретним тематичним дослідженням ми можемо більш інтуїтивно зрозуміти, як ультразвукова просіювальна машина може вирішувати практичні виробничі проблеми, та надати цінну інформацію для користувачів у суміжних галузях.

Фармацевтична промисловість: точний скринінг порошкових лікарських засобів з високою доданою вартістю

У фармацевтичній галузі скринінг активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ) стикається з серйозними труднощами. Відома фармацевтична компанія у виробництві протипухлинних препаратів використовує звичайний порошок Vibro Sifter 200, ефективність скринінгу становить менше 50%, а через електростатичну адсорбцію втрачається велика кількість активних інгредієнтів. Ще серйознішим є часте блокування мережі, через що кожні 30 хвилин роботу необхідно зупиняти для очищення. Після впровадження ультразвукового просіювання ситуація значно покращилася: ефективність скринінгу зросла до 97%, коефіцієнт відновлення активних інгредієнтів збільшився на 35%, а час безперервної роботи збільшено до понад 8 годин. Крім того, значно покращилася консистенція партії продукту, а різниця в однорідності вмісту зменшилася з початкових 15% до менш ніж 5%, що повністю відповідає суворим вимогам GMP.

Нові хімічні матеріали: точне сортування наноматеріалів

Скринінг наноматеріалів у хімічній промисловості ставить надзвичайно високі вимоги до обладнання. Виробнику вуглецевих нанотрубок потрібно класифікувати продукти різного діаметра, і спочатку використання звичайного вібросіта не могло завершити тонке скринінгове відсіювання з розміром отворів 500 меш, і довелося використовувати дорогий процес класифікації за потоком повітря. Конфігурація ультразвукової просіювальної машини не тільки дозволила досягти точної класифікації з розміром отворів 635 меш (близько 20 мікрон), але й утричі перевищила початкову класифікацію за потоком повітря, тоді як споживання енергії становило лише 1/5 від останнього. Особливо варто відзначити закриту конструкцію ультразвукової просіювальної машини, щоб уникнути виходу нанометрового пилу, що вирішило проблеми забруднення навколишнього середовища, які давно переслідують цехи.

Харчова промисловість: рішення для скринінгу для високих гігієнічних вимог

Харчова промисловість має особливі вимоги до охорони здоров'я та безпеки щодо обладнання для просіювання. Процес просіювання борошна міжнародної харчової компанії вже давно стикається з двома основними проблемами: по-перше, низька плинність борошна призводить до низької ефективності просіювання; по-друге, звичайний вібропросіювач важко ретельно очистити, існує ризик мікробного забруднення. Конструкція ультразвукової просіювальної машини з нержавіючої сталі та її безкутова конструкція ідеально вирішили ці проблеми: потік матеріалу під дією ультразвуку значно покращився, а продуктивність збільшилася в 2.5 рази; обладнання можна повністю розібрати та очистити за допомогою системи CIP, а рівень дотримання гігієнічного індексу збільшився з 85% до 100%.

Просіювання приправ – ще одна історія успіху. Підприємство з виробництва приправ виробляє різновид порошку для приправ, що містить олійні та жирові компоненти, який дуже легко прилипає до сітчастого матеріалу, а звичайний вібропросіювач працює вже через 10 хвилин після того, як ефективність падає більш ніж на 50%.1 Після встановлення ультразвукового просіювача проблема адгезії практично усувається, а ефективність просіювання залишається на рівні понад 95% навіть після 8 годин безперервної роботи. Водночас, дбайливе оброблення ультразвукового просіювача запобігає втраті термочутливого аромату приправи, а сенсорна якість продукту значно покращується.

Електронні матеріали: суворі вимоги до розміру частинок

Електронна промисловість має майже суворі вимоги до розподілу розмірів частинок матеріалів. Порошок оксиду алюмінію на підприємствах з виробництва електронної кераміки повинен суворо контролювати вміст +325 меш та -500 меш, і звичайний вібропросіювач просто не може задовольнити цю вимогу. Після впровадження ультразвукового просіювання, воно не тільки забезпечує точну класифікацію з розміром частинок 635 меш, але й розділяє кілька сегментів розміру частинок одночасно завдяки багатошаровій конструкції, що спрощує процес. Рівень відповідності розміру частинок продукту зріс з початкових 70% до 99%, а рівень скарг клієнтів знизився до нуля.

Коли вибрати вібропросіювач

Вібропросіювач – це практичний вибір для обробки сипучих матеріалів, гранул або порошків, які нелегко засмічують сітку. Він широко використовується в харчовій, хімічній та загальній промисловості, де не потрібна надвисока точність і важлива економічна ефективність.

Коли варто обрати ультразвуковий вібраційний екран?

Завдяки вищезазначеному змісту ми зрозуміли різницю та переваги між ультразвуковим вібраційним грохотом та звичайним вібраційним грохотом, і розробили наступні сценарії, що підходять для вибору ультразвукового вібраційного грохота:

• Особливі характеристики матеріалу: Виберіть ультразвуковий вібраційний екран відповідно до характеристик матеріалу, таких як сильна адсорбція (наприклад, фармацевтичний порошок), легка агломерація (наприклад, наноматеріали), висока електростатичність (наприклад, пластиковий мікропорошок), висока дрібнодисперсність (більше 500 меш), висока щільність (наприклад, металеві порошки) або легка питома вага (наприклад, графен) та інші важкопросіювані матеріали.
• Високі вимоги до точності: Коли вимоги до розподілу розмірів частинок продукту є суворими, звичайний вібраційний екран важко відповідати стандарту, можна обрати ультразвуковий вібраційний екран. Наприклад, у медицині, електроніці, високоякісній хімічній промисловості та інших галузях.
• Великий попит на потужність: У сценаріях високоточних та масових виробництв можна вибрати ультразвуковий вібраційний екран, а висока пропускна здатність його екрана може зменшити кількість обладнання та заощадити простір і витрати на робочу силу.
• Високі стандарти гігієни: Харчова, фармацевтична та інші галузі промисловості потребують повністю закритої, легко очищуваної конструкції, щоб уникнути перехресного забруднення.
• Потреби в автоматизації: Ультразвуковий вібраційний грохот легше інтегрувати з автоматичною системою подачі та прийому для реалізації цілодобового безперервного виробництва.

Яку обрати?

Якщо ваш матеріал дрібний, липкий або схильний до засмічення, кращим вибором буде ультразвуковий просіювач. Для більших частинок та стандартних завдань просіювання вібропросіювач пропонує більш економічне рішення. Вибір правильного обладнання зрештою залежить від типу вашого матеріалу, необхідної точності та виробничої потужності.

Висновок

Для просіювання звичайних гранульованих матеріалів (20-200 меш), коли вимоги до продуктивності та точності не високі, звичайний вібраційний грохот все ще є економічним вибором. Крім того, малі та середні підприємства з обмеженим бюджетом також можуть розглянути інвестування в поетапне модернізування ультразвукової системи для ключових процесів.

Якщо ви не впевнені, як зробити вибір, ви можете зв'язатися з нашою командою просто зараз; у нас є фахівці, які готові запропонувати вам індивідуальне обслуговування.

Поширені запитання

Блоги ультразвукового вібросита

Пов'язані випадки