Kuidas valida vaakumipuhurit, millel on madal müra ja kõrge imuvõimsus?

Tähtsaim kompromiss: kuidas hallata vaakumipuhurites imavõimet ja müra.

Miks kõrgem CFM või madalam lõppvaakum põhjustab tavaliselt kõrgemat dB(A)-väärtust: füüsika ja reaalmaailma piirangud.

Kui õhuvoolu (mõõdetuna CFM-ides) suureneb või vaakumitasemed süvenevad, siis on süsteemi tööks lõppkokkuvõttes vajalik rohkem võimsust ja müra suureneb kolmel põhilisel viisil. Esiteks peab mootor kiiremini pöörlema, et tekitada kõrgemat võimsust, mis teeb tekkida kõrgsageduslikke ja ärritavaid helisid. Teiseks muutub õhuvool imemispunktides turbulentsemaks ja kogu kaootiline vool suurendab õhuvoolu müra kuni õhuvoolu kiiruse kuubis. Kolmandaks tekib süsteemi osades resonants, mille tulemusena toimivad need osad nagu trummid; see juhtub peamiselt tihendustes ja korpustes, kui rõhk voolusüsteemis kasvab. Kuna desibelliskaala põhineb logaritmidel, võib suhteliselt väike CFM-i suurenemine (umbes 10%) põhjustada müra mõõtmise suurenemist 3–5 dB(A)-ni. Kuigi see ei tundu kõrge väärtusena, tajub inimese kuulmine seda kaks korda valjemana. Kui koormused ületavad konstruktsiooni projekteerimispiire ja õhuvool ületab voolukonteineri projekteerimispiire, hakkavad tekkima praktilised probleemid. Tööstuslikud vaakumipuhurid on selle hea näide.

Sihtvakuumi taseme kavandamine umbes 25 kPa juures põhjustab tavaliselt müra taseme 75 dB(A) piirkonnas, mis illustreerib inseneridele püsinud vältimatu kompromissi müra ja tooristuse vahel.

Võrdlusandmed: Täiesti kinnitatud suurima vaakumiga puhurite mudelite paarisid

Tööstusliku kasutuse mudelite kohta koostatud sõltumatute testauditute aruanded kinnitavad pidevalt imumis- ja mürataseme seost:

CFM vahemik Ultimaatne vaakum (kPa) Müratase

40–60 15–18 65–70 dB(A)

80–100 20–23 75–80 dB(A)

120–150 25–28 82–87 dB(A)

Seadmed, mille jaoks on ette nähtud üle 100 CFM-i, ületavad tavaliselt ka 80 dB(A) piiri, millest alates nõuab OSHA töötajatele kuulmiskaitse. Vaadeldes suuremaid mudeleid, väheneb tegelikult erinevus jõudluses hea ja väga hea mudeli vahel. Isegi kallid mudelid on piiratud sellega, et nad saavad standardmudelitega võrreldes müra taseme vähendada vaid umbes 3–4 dB(A)-ni, sest helikontrollitehnoloogia võimalused on piiratud. Mida see tähendab? Kui mudelil on kõrge imumisvõimsus, tuleb selle projekteerimisel müra arvesse võtta juba algusest peale. Me ei saa kasutada odavaid müraärritustehnoloogiaid probleemi varjamiseks, sest need avaldavad minimaalset nähtavat mõju.

Tegelik imumisvõimsus: näitajad, mis ulatuvad turundusliku hype’i piiridest kaugemale

Tihendatud imumine (kPa) ja avatud õhuvool (CFM): ISO 5801 ja ISO 21890 sertifitseerimiste tähtsus

Vakuumipuhurite süsteemide jõudluse hindamiseks on mitu olulist mõõdetavat parameetrit. Üks neist on *tihendatud sisendvool*, mida mõõdetakse kilopaskalites (kPa) ja mis näitab süsteemi loodavaid vakuumi- (või rõhu-) tasemeid ilma vooluta (st süsteemi ei läbi ühtegi materjali). See on oluline tegur, kui kaalutakse (st pumbatakse) niiskeid setteid või kleepuvaid materjale. Teine mõõde on *avaõhu* (CFM) või õhuvool, mida mõõdetakse *kuupjalas minutis*, ja mis näitab süsteemi läbi vabalt liikuvat õhukogust; seda mõõdetakse eelkõige siis, kui hinnata süsteemi jõudlust kergeid osakesi ja tolmu töötlemisel. Sageli keskenduvad tootjad oma toodete reklaamimisel ja propageerimisel ühele neist parameetritest; kahjuks teeb see tava olulise informatsioonilõhe ja takistab täielikku ja täpset toodete mõistmist. Seepärast on standardid nii olulised. Vakuumtehnoloogias on ISO 21890 üks standardeid, mis keelab tootjatel oma tooteid reklaamida eba täpsete või mittetäielike mudeli jõudlusparameetrite alusel. ISO 5801 on vastav standard tööstusliku ventilatsiooni jaoks. Erinevalt vakuumtehnoloogiast testitakse nendes valdkondades tooteväiteid sageli sõltumatute laborite poolt, mis on ajaloos tõestanud tootjate väidetega võrreldes 15–30% suuruseid jõudluslikke erinevusi. Seepärast on oluline vaadata täielikku pilti: vaadata (st kokkuvõttes) mõlemat neist jõudlusparameetrit.

Üldiselt ei suuda üksused, millel on tihendatud sisendvõimsus alla 45 kPa, hästi toimida raskemates töödes. Kui aga üksus annab üle 90 CFM-i, siis saab oodata positiivseid tulemusi suuremate materiahulkade käsitsemisel.

Õhuvattid praktilise näitajana: tegeliku puhastusjõu leidmine elektrisisendist ja staatilisest tõstust

Õhuvatt (AW) näitaja aitab seostada, mis elektriliselt siseneb imemissüsteemi, ja seda, mis tegelikult mehaaniliselt välja tuleb, ning annab meile midagi konkreetset, mida saab mõõta, kui tegu on tegeliku puhastusvõimsusega. Valem on põhimõtteliselt õhuvool korrutatud rõhuga ja jagatud 8,5-ga ning see arvutus arvestab kõiki süsteemis esinevaid väiksemaid kaotusi. Lihtsalt mootori võimsus ei anna täielikku ülevaadet ja teeb võimalikuks mitmeid probleeme, näiteks kulunud tiivikud, ebaefektiivsed impellerid või halvasti projekteeritud torusüsteemid. Võtke näiteks tüüpiline 1200 vati puhur. Arvestades kõiki kaotusi, võib see anda tegelikult vaid umbes 300 AW suuruse imemisvõimsuse. Sõltumatute testide tulemused näitavad, et masinad, mille AW on üle 350, toimivad hästi mustuse kogumisel probleemsetes kohtades, näiteks kingitusel või kitsastes nurkades, samas kui mudelid, mille AW on sellest piirist madalam, hakkavad neis kohtades raskustega silmitsi. Igal ostjal, kes otsib tööstuslikke imemasseid, peaks AW hindamisele, mille on teinud kolmas isik, olema kõrge prioriteet.

Masinad, mille AW-väärtused jäävad vahemikku 220–450, suudavad teha täpsemad hinnangud töökindluse kohta, sest need numbrid peegeldavad päevapäevast toimimist paremini kui tootele kinnitatud tehnilised andmed.

Tööstuslikud vaakumipuhurid ja müraohjeldus
Üks suuremaid väljakutseid tööstuslike vaakumipuhurite puhul on tugeva sisendvoolu saavutamine samal ajal, kui säilitatakse töökoha müratase piisavalt madalana. Tõhusat müraohjeldust saavutatakse innovaatiliste, integreeritud lahendustega – mitte järelinstallimise teel – ühendades uued mootoridiskiinid täiustatud akustilise töötlemisega.

Müra tasemed võrreldes: püsivoolu kollektoriteta mootorid teevad sama koormuse korral 8–12 dB vähem müra kui induktsioonmootorid. Püsivoolu kollektoriteta (BLDC) mootorid kõrvaldavad müra allikas, eemaldades mehaanilised komponendid, mis põhjustavad traditsiooniliste induktsioonmootoritega seotud vibratsioone ja helisid. Erinevalt induktsioonmootoritest ei kasuta BLDC-mootorid küünaraid ning seetõttu ei teki ka nendega seotud „hõõrduvaid“ helisid. Nad pakuvad ka paremat ja täpsemat elektromagnetset pöördemomendi reguleerimist, mille tulemusena on üldine soojusgenereerimine väiksem. Kontrollitud testides, kus õhuvool ja vaakum olid sarnased, teevad BLDC-süsteemid 8–12 desibelli vähem müra. Praktiliselt tajuvad inimesed müra umbes 60% väiksemana. Kõige tähtsam on, et BLDC-süsteemi jõudluses ei ole mingit kompromissi. Isegi madalamate müratasemete korral säilitavad BLDC-mootorid sama kõrge jõudluse, mida nõutakse. Kauplused ja tehased, mis on üle läinud BLDC-tehnoloogiale, vastavad sageli OSHA müra kokkupuute piirnormidele kaheksatunnise tööpäeva jooksul. Lisaks on hoonejuhid, kes on üle läinud BLDC-tehnoloogiale, teatanud ka töötajate suuremast kontsentreerumisest ja väiksemast tööväsimusest.

Akustikainseneritehnika, mis toimib: voluutkujundus, komposiithoone ja resonantsisummutus

Lisaks mootorivalikule oleme akustika parandamiseks rakendanud kolme konkreetset lahendust, et saavutada oluline ja skaalatav müra vähenemine:

Voluutoptimeerimine: arvutusliku vedelikudünaamika (CFD) abil optimeeritud spiraalkorpused vähendavad aerodünaamilist müra 15–20% ilma CFM-i kaotuseta, kuna voolueraldumine ja turbulentsus vähenevad;

Komposiithoone: kiudtugevdatud polümeerist valmistatud korpused neelavad kõrgsageduslikke helisid ja ei peegelda neid nagu metallhoone, vähendades seega korpuse müra; ning

Resonantsisummutus: vibroisolatsioonimontaažid ja summutusmaterjalid katkestavad olulise osa struktuurilisi harmoonilisi võnkumisi ning on eriti tõhusad madalsagedusliku „hummumise“ vähendamisel, mida leitakse sageli metallhoonetest seadmetest.

Koos annavad need meetodid kuni 10 dB(A) müra vähenemist, säilitades samaaegselt imumisjõudluse ning on tõestatud kombinatsioon materjaliteadusest, vedelike dünaamikast ja mehaanikast.

Vakuum-puhumistehnoloogia: vaikse ja kõrgjõudlise töö edusammude ülevaade

Traditsiooniliselt on olnud raske saavutada tugevat ja kõrgemat imumisvõimsust ilma kontamineerimisohu ja kõrge müraga. Uusim kuiv spiraaltehnoloogia võimaldab aga saasteainete eemaldamist ilma mures lubrikantõli vabanemise pärast. Tänu täpselt läbi viidud inseneritööle, mille eesmärgiks oli õliteta kompressiooni arendamine, saavutatakse vaakumtasemed alla 50 kPa ning spiraalüksused töötavad tavaliselt 8–15 desibelli vaiksemalt kui sama CFM-ga õliga süütatud pistoolkäiguga puhurid. See tehnoloogia on eriti oluline farmatsia-industris, kus saasteained ja väikesed osakesed võivad rikkuda terve tootmispartii. Kuna kompressioonitsükkel on pidev ja hõõrdumine väheneb, on ka nende üksuste müratase oluliselt madalam. Vähema õliga, mida tuleb kulutada ja filtreerida, on ka nende süsteemide üldised kasutuskulud madalamad – keskmiselt 40 % väiksemad kui traditsiooniliste süsteemide puhul. Vähendades kontamineerimisriski samasuguse müranivoo languse ja parandatud imumisjõudlusega, on need süsteemid suur edasiminek.

On lihtne mõista, miks neid kasutatakse laborites, puhtatubades ja muudes kohtades, kus on äärmiselt oluline toimimise vaikus ja saaste kontrollida.

KKK

Kuidas mõjutab suurem CFM vaakumipuhutite müra taset?

Suurem CFM vaakumipuhutites tähendab rohkem müra, sest mootorid töötavad kiiremini. Näiteks imutakse ja puhutakse rohkem õhku, mis loob suurema rõhu ja põhjustab seadme osade resonantsi, mis tavaliselt tähendab 3–5 dB(A) võrra kõrgemat mürataset.

Milline on ISO 5801 ja ISO 21890 sertifikaatide tähtsus vaakumipuhutites?

Need sertifikaadid on olulised, sest nad takistavad tootjaid valede väidete esitamisest. Nad tagavad tootja väited nii tihendatud imumisvoolu kui ka avatud õhuvoolu kohta.

Kuidas võrdlevad püsivoolumootorite (BLDC) müratasemed traditsiooniliste mootorite müratasemetega?

Püsuvoolumootorid on vaiksemad, kuna nad ei kasuta mehaanilisi kontakte (pintslid), mis vähendab vibratsioone. Nad ei teki ka nii palju soojust, mistõttu on imumisvõimsus stabiilsem.

Millised on õhuteta vaakumipuhkurtite kasutamise eelised?

Õhuteta vaakumipuhkurid ei ole nii suur kontaminatsioonioht ja pakuvad teiste vaakumipuhkurtitega võrreldes suuremat imumisvõimsust. Seetõttu on nad optimaalne valik sanitaarsetes keskkondades.