Kako radi zračni nož? Fizika strujanja zraka, dimenzioniranje puhala i vodič za postavljanje

PET linija za punjenje koja proizvodi 24 000 boca na sat napušta tunel za ispiranje s otprilike 0,05 ml vode koja se nalazi na svakom čepu. Preko transportne trake od 40 četvornih metara koja dodaje više od litre tekućine na sat, dovoljno da razmaže inkjet šifru datuma, zaglavi kutiju za pakiranje i pokrene detektor curenja četrdeset stopa nizvodno. Komponenta koja ga čisti za manje od 300 milisekundi, bez dodirivanja proizvoda, je zračni nož.

Zračni nož pretvara niskotlačni, veliki volumen puhala u ravnu zavjesu pokretnog zraka i uklanja tekućinu, prašinu i krhotine zamahom, a ne pritiskom. Zbog toga može povući niz mlaznica za komprimirani zrak dok crpi djelić energije.

Što zračni nož zapravo radi

Zračni nož je zatvoreni plenum s kontinuiranim strojno obrađenim prorezom koji pretvara zrak niskog tlaka u tanku ploču velike brzine i koristi tu ploču za uklanjanje tekućine, prašine ili krhotina s površine bez kontakta.

Zračni nož: komora pod tlakom čiji prorez za pražnjenje, obično širok 0,05 mm do 1,0 mm, ubrzava veliki volumen zraka u koherentnu ravnu zavjesu. Zastor drži zajedno preko 100 do 300 mm hoda, tako da daje silu točno tamo gdje bi se okrugla mlaznica već raspršila.

Ostalo je vodovod i geometrija. Puhalo gura zrak u komoru pri niskom statičkom tlaku, obično 2 do 10 kPa na jedinici s puhanjem ili 400 do 550 kPa na verziji sa komprimiranim zrakom. Unutarnja pregrada ujednačava pritisak tako da izlazna brzina ostaje ujednačena duž cijele duljine proreza, što je važno kada je nož dugačak 1200 mm, a proizvod je mreža od 1200 mm. Utor zatim vrši konverziju. Provucite isti volumen zraka kroz otvor od 60 četvornih milimetara umjesto kroz kanal od 3000 četvornih milimetara i zrak se mora ubrzati, jer sve i dalje mora proći u istoj sekundi.

0,05-1,0 mm Širina otvora za pražnjenje na tipičnim industrijskim noževima

90-150 m/s Brzina zraka dok list napušta prorez

20:1 do 40:1 Okolni zrak vučen za sobom

Noževi se izrađuju u fiksnim duljinama od oko 100 mm do 3 m i u tri osnovna oblika: ravni za ravne proizvode, kružni za limenke i boce na rotirajućem stolu te zakrivljeni ili pod kutom za konturirane površine. Dovod zraka i udaljenost ugradnje obično su jedine dvije varijable o kojima kupac još mora odlučiti.

Zašto tanki sloj zraka pobjeđuje okruglu mlaznicu

Tanki lim je bolji od okruglog mlaza jer tri učinka djeluju zajedno: kontinuitet, Coanda efekt i uvlačenje.

Puhalo stvara tlak u zatvorenoj komori

Roots puhalo ili višestupanjsko centrifugalno puhalo ispunjava plenum. Pritisak je skroman, a volumen velik, što je radna točka u kojoj ovi strojevi rade najučinkovitije.

Pregrade izjednačavaju pritisak

Bez unutarnjeg ometanja, zrak se nakuplja na ulaznom kraju i izgladnjuje udaljeni kraj, zbog čega jeftini nož suši jedan rub mreže, a drugi rub ostavlja mokrim.

Prorez ubrzava zrak

Kontinuitet čini posao. Istisnite isti volumen kroz puno manji otvor i brzina proporcionalno raste. Statički tlak mijenja se za brzinu, a brzina je ono što podiže vodu s površine.

Coanda efekt drži plahtu na površini

Struja zraka koja se kreće nastoji slijediti obližnju površinu, tako da zavjesa grli proizvod umjesto da se odbija od njega, čisteći vodu prema rubovima transportera umjesto da je raspršuje natrag na čepove.

Uvlačenje višestruko povećava protok

Brza plahta za sobom povlači okolni mirni zrak. Nož koji se puni s 3 kubna metra u minuti može se kretati 60 do 120 kubičnih metara u minuti na površini, a taj dodatni zrak ne košta ništa.

Okrugla mlaznica rješava problem pritiska. Zračni nož rješava problem pokrivenosti. Ta jedina razlika objašnjava većinu jaza u operativnim troškovima između njih dvoje.

Puhanje ili komprimirani zrak: koji zračni nož odgovara

Ako linija radi više od nekoliko stotina sati godišnje, zrak s puhanjem gotovo je uvijek jeftinije rješenje. Komprimirani zrak pobjeđuje samo tamo gdje stvarno nema mjesta za montiranje puhala ili gdje nož puca nekoliko sekundi odjednom.

Zračni nož s puhanjem

Radi na 2 do 10 kPa, tako da je sam zrak jeftin
Energija po kubičnom metru obično je 60 do 90 posto niža od energije biljke
Potreban namjenski puhalo, dovodna cijev i obično starter ili upravljački ormarić
Glasniji na nožu, pa je akustično kućište često dio paketa
Najbolja isplativost pri neprekidnom radu: punjenje u boce, konzerviranje, sušenje papira, pranje dijelova

Zračni nož na komprimirani zrak

Radi na 400 do 550 kPa biljnog zraka i trenutno je dostupan
Najjednostavniji za ugradnju, bez puhala, pokretača ili dodatnog prostora
Skupo je raditi kontinuirano jer se svaka minuta mjeri zrakom
Pogodan za povremeni rad, naknadne ugradnje i uske okvire stroja
Lakše je šutjeti jer je količina zraka mala

Praktično pravilo: zrak iz puhala košta otprilike desetinu komprimiranog zraka po kubičnom metru po cijenama industrijske električne energije. Jedno puhalo od 15 kW koje napaja nož od 900 mm može povući deset ili više mlaznica od četvrt inča, a ta je usporedba obično ono što se isplati.

Izbor puhala proizlazi iz noža, a ne obrnuto. Zračni noževi žele volumen, a ne pritisak, tako da je stroj s visokim protokom i umjerenim tlakom prirodni spoj; praktičnu granicu između puhala, ventilatora i kompresora vrijedi pregledati prije nego što bilo što odredite (pogledajte kako se industrijski puhala razlikuju od ventilatora i kompresora ).

Za duge linije gdje jedan nož mora pokriti široku transportnu traku, ulazni stroj velikog protoka održava plenum punim čak i kad se filtri pune i temperatura okoline raste.

RH Series High Flow Inlet Multistage Centrifugal Blower

Višestupanjski centrifugalni puhač visokog protoka serije RH Za široke transportne linije zračnih noževa, ovo izravno spojeno RH puhalo održava plenumski tlak pri velikim zahtjevima protoka bez mjenjača. Pogledajte proizvod →

Brojke koje odlučuju hoće li uspjeti

Pet brojeva odlučuje hoće li zračni nož osušiti vaš proizvod ili samo stvarati buku: širina proreza, brzina lista, statički tlak, količina zraka i razina buke.

Tipične radne vrijednosti za zračni nož s puhanjem i posao koji svaki kontrolira.
Širina utora	0,05 do 1,0 mm	Postavlja debljinu i doseg lima. Preširoka, a plahta je spora i mekana; preuzak i zviždi, grije i opterećuje puhalo.
Brzina lista u utoru	90 do 150 m/s	Određuje hoće li voda i prašina stvarno napustiti površinu. Ispod otprilike 70 m/s film vode preživi prolaz.
Statički tlak	puhalo od 2 do 10 kPa; 400 do 550 kPa komprimirani zrak	Kontrolira koliko se plahta drži zajedno prije nego što turbulencija razbije zavjesu.
Volumen zraka	3 do 8 kubnih metara u minuti na 300 mm noža	Postavlja brzinu pokretne trake koju možete realno pokrenuti bez ostavljanja tragova.
Razina zvuka	75 do 95 dB(A) na 1 m	Odlučuje o izloženosti operatera i o tome mora li se kućište staviti u proračun uz nož.

Udaljenost je tiha varijabla u svakoj instalaciji. List punjen puhanjem gubi otprilike 10 do 15 posto svoje brzine za svakih 100 mm hoda, tako da se isti nož montiran 250 mm od proizvoda ne ponaša kao na 50 mm.

Gdje zračni noževi zarađuju

Zračni noževi se koriste gdje god površina mora biti suha, čista ili hladna prije sljedećeg koraka i gdje god dodirivanje proizvoda nije opcija.

Linije za piće Čepovi, limenke i boce nakon ispiranja, pasterizacije ili hlađenja.

Prerada hrane Oprani proizvodi, pladnjevi i narezani proizvodi prije pakiranja ili zamrzavanja.

Web i film Linije za premazivanje, tiskanje i laminiranje gdje mokri rub uništava registraciju.

Metalni dijelovi Sušenje i uklanjanje krhotina nakon pranja, prije bojanja ili montaže.

Staklo i ploča List za čišćenje prije premazivanja, laminiranja ili kaljenja.

Transportne trake Čišćenje mrvica, prašine i otpadaka s remena, tračnica i prijenosnih točaka.

Gdje god možete čuti postojano šištanje, komprimirani zrak obavlja posao koji bi puhalo vjerojatno moglo obaviti za desetinu troškova rada. Zviždanje je znak.

Buka je jedini trošak koji privlači kupce. Dobro napravljen nož nalazi se u rasponu od 75 do 95 dB(A) na jednom metru, a najjeftiniji način da ostanete unutar pravila zaštite sluha biljke je zatvoriti puhalo umjesto prigušivanja noža, jer prigušivanje vraća učinak koji ste upravo platili.

Roots Blower Acoustic Enclosure with Ventilation and Hinged Access

Akustično kućište Roots Blower s ventilacijom i pristupom na šarkama Ventilirano kućište otporno na vremenske uvjete koje smanjuje buku Roots puhala za 15-20 dB(A) dok istovremeno omogućuje pristup održavanju bez prigušenja zračnog noža. Pogledajte proizvod →

Pogreške u postavljanju koje ubijaju performanse

Većina instalacija zračnog noža koje rade slabije otkazuju zbog mehaničkih razloga, a ne zbog pneumatskih, a gubici se pokazuju kao smanjeni protok zraka u proizvodu, a ne kao pokvareni stroj.

Ispravno postavljena osnovna linija 100%

Nož postavljen 150 mm predaleko 78%

Dovodna cijev premala za volumen 72%

Usnica utora izbušena ili zaprljana 65%

Pogrešan napadni kut 58%

Nema ulazne filtracije 50%

Isti se problemi ponavljaju u svim biljkama i svi se mogu izbjeći prije nego što se zategne prvi vijak.

Cijev za dovod dimenzionirana je prema tlaku umjesto prema volumenu, tako da plenum nestaje na udaljenom kraju dugog noža
Nož odgurnut 200 mm jer je na putu bio štitnik ili senzor koji tiho poništava veći dio uvučenog protoka zraka
Utor očišćen žičanom četkom, izbušivanjem usne i pretvaranjem laminarne ploče u neravnu
Nema ulaznog filtra na prašnjavom vodu, tako da dlačice postupno zatvaraju razmak od 0,1 mm
Zrak uzet iz hedera koji već služi drugoj opremi, tako da se performanse noža mijenjaju svaki put kada drugi stroj radi
Buka je riješena prigušivanjem noža umjesto zatvaranjem puhala, što mijenja učinak sušenja za očitanje decibela

Air knife je sustav, a ne dodatak. Puhalo prave veličine, dovodna cijev dimenzionirana prema volumenu, filtrirani ulaz i nož na ispravnoj udaljenosti rade zajedno ili ne rade zajedno.

Zato paketni aranžman, gdje su puhalo, starter i kontrole usklađeni jedni s drugima prije otpreme, uklanja većinu varijabli na terenu za kojima bi tim za održavanje inače morao tragati.

R-BOX Packaged Roots Blower with Integrated Control Cabinet

R-BOX pakirani Roots puhač s integriranim kontrolnim ormarićem Tvornički usklađeni paket puhala, pokretača i upravljanja za prozračivanje i isporuku plina, s daljinskim nadzorom i smanjenim varijablama instalacije na terenu. Pogledajte proizvod →

Dobavljač koji gradi puhalo, kućište i upravljački ormar pod istim krovom može uskladiti plenum s krivuljom puhala umjesto da nameće kataloški nož na bilo koji stroj koji je već pričvršćen za pod, a ta je pozadina proizvodnje važnija od podatkovne tablice noža (pogledajte profil tvrtke i pozadinu proizvodnje ).

Pitanja o zračnom nožu koja inženjeri postavljaju najviše

Treba li zračni nož komprimirani zrak?

Ne. Većina industrijskih zračnih noževa puni se puhalom od 2 do 10 kPa, jer utor pretvara volumen u brzinu i za to nije potreban visok tlak u cjevovodu. Postoje verzije s komprimiranim zrakom za povremeni rad, poslove naknadne ugradnje i okvire strojeva na koje se ne može montirati puhalo.

Koliki pritisak treba zračnom nožu?

Noževi s puhanjem obično rade na statičkom tlaku od 2 do 10 kPa i 3 do 8 kubičnih metara u minuti po 300 mm duljine, dok noževi na komprimirani zrak koriste 400 do 550 kPa. Brzina ploče u prorezu, a ne očitanje manometra na zaglavlju, je broj koji predviđa hoće li površina izaći suha.

Koliko bi zračni nož trebao biti udaljen od proizvoda?

Između 25 mm i 150 mm za većinu vodova. Bliže je jače jer se brzina smanjuje otprilike 10 do 15 posto na 100 mm puta, ali također postoji opasnost od kontakta s proizvodom koji leprša, tako da stabilnost pokretne trake obično određuje konačni razmak.

Može li jedan zračni nož osušiti cijeli transporter?

Samo ako duljina i protok zraka odgovaraju širini i brzini trake. Pokrivenost je funkcija duljine noža i ukupnog volumena, a ne pritiska, tako da će širi nož napajan istim puhačem uvijek proizvesti mekši list od uskog.

Počnite s dužnošću: što mora napustiti površinu, koliko se brzo proizvod kreće i koliko prostora ima oko linije. Ta tri odgovora određuju duljinu noža, protok zraka i puhalo, tim redoslijedom. Sve ostalo su detalji instalacije koji ili čuvaju dizajn ili ga tiho troše.