Kā izvēlēties vakuuma pūtēju ar zemu trokšņa līmeni un augstu sūkšanas jaudu?

Svarīgākais kompromiss: kā regulēt sūkšanas jaudu un troksni vakuuma pūtējos.

Kāpēc augstāka CFM vērtība vai zemāka galējā vakuuma vērtība parasti izraisa augstāku dB(A) līmeni: fizikas likumi un reālās pasaules ierobežojumi.

Kad palielinās gaisa plūsma (mērīta CFM vienībās) vai dziļāks vakuumlīmenis, sistēmas darbināšanai galu beigās nepieciešams vairāk jaudas, un trokšņa līmenis palielinās trīs pamatveidos. Pirmkārt, motors ir jāpagriež ātrāk, lai radītu augstāku jaudu, kas rada augstfrekvences, nepatīkamus skaņas signālus. Otrkārt, gaisa plūsma sūkšanas punktos kļūst turbulentāka, un visa šī haotiskā plūsma palielina gaisa plūsmas troksni līdz gaisa plūsmas ātruma kubam. Treškārt, sistēmas dažās daļās rodas rezonanse, kas darbojas kā bungas, un tā parasti notiek blīvējumos un korpusos, kad spiediens pieaug gaisa plūsmas sistēmā. Tā kā decibelu skala balstīta uz logaritmiem, salīdzinoši neliela CFM palielināšanās (apmēram par 10 %) var izraisīt trokšņa mērījumu palielināšanos par 3–5 dB(A). Lai arī šis lielums nešķiet īpaši augsts, cilvēka auss to uztver kā divreiz intensīvāku troksni. Kad slodzes pārsniedz konstrukcijas projektētos robežlielumus un gaisa plūsma pārsniedz plūsmas konteinera projektētos robežlielumus, rodas praktiskas problēmas. Rūpnieciskie vakuumu pūtēji ir labi šīs parādības piemēri.

Mērķa vakuumlīmeņa projektēšana aptuveni 25 kPa parasti rada trokšņa līmeņus 75 dB(A) diapazonā, kas ilustrē neizbēgamo kompromisu, ar kuru inženieri saskaras, balansējot starp troksni un veiktspēju.

Salīdzinājuma dati: Apstiprināti vadošo vakuumu pūtēju modeļu pāri

Neatkarīgi testu revīzijas ziņojumi rūpnieciskajiem modeļiem vienmēr apstiprina sakaru starp sūkšanas spēju un troksni:

CFM diapazons Galējais vakuumlīmenis (kPa) Trokšņa līmenis

40–60 15–18 65–70 dB(A)

80–100 20–23 75–80 dB(A)

120–150 25–28 82–87 dB(A)

Iekārtas, kas paredzētas vairāk nekā 100 CFM, parasti pārsniedz arī 80 dB(A) slieksni, virs kura OSHA prasa darbiniekiem dzirdes aizsardzību. Apskatot lielākas modeles, starp labu un ļoti labu modeli samazinās patiesā snieguma atšķirība. Pat augstākās klases modeles ir ierobežotas līdz aptuveni 3–4 dB(A) trokšņa līmeņa pazemināšanai salīdzinājumā ar standarta modeļiem, jo skaņas kontroles tehnoloģijām ir noteikti ierobežojumi. Ko tas nozīmē? Ja modelim ir augsts sūkšanas jaudas rādītājs, mums jāizstrādā risinājums, ņemot vērā troksni jau no paša sākuma. Mēs nevaram izmantot lētu trokšņa slāpēšanas tehnoloģiju, lai paslēptu šo problēmu, jo tā sniegs tikai minimālu redzamu efektu.

Patiesā sūkšanas jauda: metrikas, kas ir aiz tirgotāju reklāmu trokšņa

Noslēgta sūkšana (kPa) un atvērta gaisa plūsma (CFM): ISO 5801 un ISO 21890 sertifikāciju nozīme

Ir vairāki galvenie rādītāji, ar kuriem novērtē vakuuma pūtēju sistēmu veiktspēju. Viens no tiem ir *noslēgta sūkšana*, ko mēra kilopaskalos (kPa) un kas norāda līmeni vakuumam (vai spiedienam), ko sistēma var izveidot bez plūsmas (t.i. caur sistēmu neiet nekāds materiāls). Šis faktors ir īpaši svarīgs, apsverot (t.i. sūkšanu) šādus materiālus kā mitru dūņu masu vai līpīgus materiālus. Cits rādītājs ir *atvērta gaisa plūsma* (CFM), t.i. gaisa plūsma, ko mēra *kubikpēdās minūtē*, un kas norāda brīvi kustīgā gaisa tilpumu, kas iet caur sistēmu; šis mērījums ir visnozīmīgākais, apsverot sistēmas veiktspēju, apstrādājot vieglus daļiņas un putekļus. Bieži vien reklamējot savus produktus, ražotāji koncentrējas uz vienu no šiem rādītājiem un to veicina; diemžēl šāda prakse rada būtisku informācijas nesakritību un neļauj pilnībā un precīzi izprast to produktus. Tāpēc standarti ir tik svarīgi. Vakuumtehnoloģijā ISO 21890 ir viens no standartiem, kas liek ražotājiem reklamēt savus produktus, balstoties uz precīziem un pilnīgiem modeļa veiktspējas rādītājiem. ISO 5801 ir līdzvērtīgais standarts rūpnieciskajiem ventilatoriem. Atšķirībā no vakuumtehnoloģijas šajās nozarēs produktu apgalvojumus bieži pārbauda neatkarīgas laboratorijas, kurās vēsturiski ir pierādītas veiktspējas atšķirības 15–30 % robežās salīdzinājumā ar ražotāju izteiktajiem apgalvojumiem. Tāpēc ir svarīgi aplūkot pilnu ainu: jāapskata (t.i. galīgais rezultāts) abi šie veiktspējas rādītāji.

Vispārīgi ņemot, vienības ar noslēgtu sūkšanu, kas ir mazāka par 45 kPa, neveiksies labi grūtākajos uzdevumos. Tomēr, ja vienība nodrošina vairāk nekā 90 CFM, tad var gaidīt pozitīvus rezultātus lielu materiāla daudzumu apstrādē.

Gaisa vati kā praktisks rādītājs: reālās tīrīšanas spējas noteikšana no elektriskā ievada un statiskā pacelšanas

Gaisa vata (AW) skaitliskā vērtība palīdz saistīt to, ko elektroenerģijas veidā ievada vakuuma sistēmā, ar to, kas faktiski iznāk mehāniskā veidā, un nodrošina mums kaut ko mērāmu, lai novērtētu patieso tīrīšanas jaudu. Formula būtībā ir gaisa plūsma, reizināta ar spiedienu un dalīta ar 8,5, un šajā aprēķinā ņemti vērā visi tie nelielie zudumi, kas rodas sistēmā. Tikai motora vatu skaitlis nepiedāvā pilnu ainu un rada vairākas problēmas, piemēram, nodilušas blīves, neefektīvas impelera konstrukcijas vai slikti izstrādātas caurules. Pieņemsim par tipisku 1200 vatu pūtēju. Ņemot vērā visus zudumus, tas var nodrošināt tikai aptuveni 300 AW faktiskās sūkšanas jaudas. Neatkarīgi testi rāda, ka ierīces ar vairāk nekā 350 AW parasti labi tīra netīrumus grūti pieejamās vietās, piemēram, paklājos vai stūros, kamēr modeļi ar zemāku šo robežvērtību šajās vietās darbojas vāji. Jebkurš rūpnieciskās vakuuma iekārtas pircējs būtu jāpievērš liela uzmanība AW vērtībām, kas ir pārbaudītas neatkarīgās trešās puses.

Mašīnas ar AW rādītājiem no 220 līdz 450 spēj precīzāk novērtēt ekspluatācijas veiktspēju, jo šie skaitļi labāk atspoguļo ikdienas darbības rādītājus nekā ražotāja norādītie tehniskie parametri.

Rūpnieciskie vakuuma pūtēji un trokšņa kontrole
Viena no lielākajām problēmām rūpnieciskajiem vakuuma pūtējiem ir spēcīgas sūkšanas izveide, vienlaikus ievērojot aizsardzību pret arodtaustītāju trokšņa līmeņa paaugstināšanos. Inovatīvu trokšņa kontroli var sasniegt, izmantojot integrētus risinājumus, nevis pēc tam pievienotus risinājumus, apvienojot jaunus dzinēju dizainus ar uzlabotu akustisko apstrādi.

Trokšņa līmeņu salīdzinājums: bezslidināmās līdzstrāvas (BLDC) dzinēji rada par 8–12 dB mazāk trokšņa nekā indukcijas dzinēji pie vienādas slodzes. Bezslidināmie līdzstrāvas (BLDC) dzinēji novērš troksni avotā, noņemot mehāniskās sastāvdaļas, kas izraisa vibrācijas un skaņas, kas raksturīgas tradicionālajiem indukcijas dzinējiem. Atšķirībā no indukcijas dzinējiem BLDC dzinējiem nav oglekļa birstes, tāpēc tie nerada saistītos „beršanās” trokšņus. Tie nodrošina arī labāku un precīzāku elektromagnētisko momenta regulēšanu, kas rezultātā ir zemāka kopējā siltuma ražošana. Kontrolētās pārbaudēs ar līdzīgu gaisa plūsmu un vakuuma BLDC sistēmas rada par 8–12 decibeliem zemāku troksni. Praktiski cilvēki uztver troksni kā aptuveni par 60 % zemāku. Visnozīmīgākais ir tas, ka BLDC sistēmu veiktspējā nav kompromisu. Pat ar zemāku trokšņa līmeni BLDC dzinēji saglabā to pašu augsto veiktspēju, kas nepieciešama. Veikali un rūpnīcas, kas ieviesuši BLDC tehnoloģiju, bieži vien atbilst OSHA trokšņa iedarbības robežvērtībām 8 stundu darba maiņas laikā. Turklāt objektu vadītāji, kas ir pārgājuši uz BLDC tehnoloģiju, ziņojuši arī par augstāku darbinieku koncentrācijas pakāpi un zemāku darba noguruma līmeni.

Akustikas inženierija, kas darbojas: volūtes dizains, kompozītmateriāla korpusi un rezonanses nomākšana

Papildus dzinēja izvēlei mēs esam ieviesuši trīs īpašus risinājumus akustikai, lai sasniegtu būtisku un mērogojamu trokšņa samazināšanu:

Volūtes optimizācija: spirālveida korpusi, kuri ir optimizēti, izmantojot aprēķinātās šķidrumu dinamikas (CFD) metodes, samazina aerodinamisko troksni par 15–20 % bez CFM vērtības zuduma, jo tiek samazināta plūsmas atdalīšanās un turbulences veidošanās;

Kompozītmateriāla korpusi: šķiedru pastiprinātu polimēru korpusi absorbē augstas frekvences skaņas un tos neatspoguļo tā kā metāla korpusi, tādējādi samazinot korpusa troksni; un

Rezonanses nomākšana: vibrāciju izolējošie balsti un amortizācijas materiāli traucē būtisku daļu strukturālo harmoniku un ir īpaši efektīvi zemas frekvences “dūkošanas” novēršanā, kas parasti raksturīga metāla korpusos izgatavotiem vienībām.

Kopā šīs metodes nodrošina līdz 10 dB(A) trokšņa samazināšanu, saglabājot sūkšanas veiktspēju, un tās ir pierādīta materiālzinātnes, šķidrumu dinamikas un mehānikas kombinācija.

Vakuumblīvēšanas tehnoloģija: pārskats par klusās un augstas veiktspējas darbības sasniegumiem

Tradicionāli ir bijis grūti sasvērt spēcīgu un augstu sūkšanas jaudu, neuzradot piesārņojuma risku un augstus trokšņa līmeņus. Tomēr jaunākā sausā spirālveida tehnoloģija spēj noņemt piesārņojumu, neuzradot bažas par eļļas izdalīšanos. Pateicoties precīzajai inženierijai, kas tiek izmantota bezeļļas kompresijas izstrādē, var sasniegt vakuumu zem 50 kPa, un spirālveida vienības parasti darbojas par 8–15 decibeliem klusāk nekā eļļu injicējošās pistona pūtējvienības ar to pašu CFM (kubikpēdu uz minūti). Šī tehnoloģija ir īpaši svarīga farmācijas industrijā, kur piesārņojums un mikroskopiski daļiņas var sabojāt visu ražošanas partiju. Tā kā kompresijas cikls ir nepārtraukts un berze ir samazināta, šo vienību trokšņa līmeņi ir ievērojami zemāki. Tā kā šajās sistēmās jāiztērē un jāfiltrē mazāk eļļas, to kopējās īpašniecības izmaksas ir zemākas — vidēji par 40 % zemākas salīdzinājumā ar tradicionālajām sistēmām. Samazinot piesārņojuma risku vienlaikus ar zemākiem trokšņa līmeņiem un uzlabotu sūkšanas veiktspēju, šīs sistēmas ir liels uzlabojums.

Ir viegli saprast, kāpēc tos izmanto laboratorijās, tīrās telpās un citās vietās, kur īpaši svarīga ir darbības klusuma un piesārņojuma kontrole.

BUJ

Kā augstāks CFM ietekmē vakuuma pūtēju trokšņa līmeni?

Augstāks CFM vakuuma pūtējos nozīmē lielāku trokšņu līmeni, jo motors griežas ātrāk. Piemēram, tiek ievilkta un izpūsta vairāk gaisa, kas savukārt rada lielāku spiedienu un izraisa vienības daļu rezonansi, parasti palielinot trokšņa līmeni par 3–5 dB(A).

Kāda ir ISO 5801 un ISO 21890 sertifikātu nozīme vakuuma pūtējiem?

Šie sertifikāti ir svarīgi, jo tie neļauj ražotājiem izvirzīt nepatiesus apgalvojumus. Tie garantē ražotāja apgalvojumus gan par noslēgtās sūkšanas, gan par atvērtā gaisa plūsmas parametriem.

Kā salīdzināms bezslidināmā līdzstrāvas (BLDC) motoru trokšņa līmenis ar tradicionālo motoru trokšņa līmeni?

Bezslidas līdzstrāvas dzinēji ir klusāki, jo tie neizmanto mehāniskos kontaktus (sūkļus), kas minimizē vibrācijas. Tie arī rada mazāk siltuma, tāpēc sūkšanas jauda ir stabilitākā.

Kādas ir eļļas brīvo vakuumu pūtēju priekšrocības?

Eļļas brīvie vakuumu pūtēji rada mazāku piesārņojuma risku un nodrošina augstāku sūkšanas līmeni salīdzinājumā ar citiem vakuumu pūtējiem. Šī iemesla dēļ tie ir optimālais risinājums sanitārajās vides.