Precyzyjny przesiew drobnych materiałów sypkich, czyli co powinieneś wiedzieć o przesiewaczach z bezpośrednio wzbudzanymi sitami

Grupa WOLFF

Skontaktuj się z naszym inżynierem


KRZYSZTOF WNĘK
Przesiewacz

W standardowych przesiewaczach w wibracje wprawiana jest cała konstrukcja urządzenia, tj.: obudowa oraz zamocowane na niej pokłady przesiewające, leje wysypowe, pokrywa, a także napędy. W przypadku nawet średniej wielkości przesiewaczy ciężar wymienionych elementów może sięgać od kilku do kilkunastu ton. Wprawienie tak wielkiej masy w drgania wymaga ogromnej energii, przez co proces przesiewu generuje wysokie koszty.

Sytuacja wygląda zgoła inaczej w przypadku przesiewaczy z bezpośrednio wzbudzanymi sitami. Dowiedz się, jak działają tego typu przesiewacze, jakie mają zalety, a jakie wady oraz na co warto zwrócić uwagę przy wyborze tego rodzaju urządzeń. Sprawdź, jak takie urządzenia sprawdzają się w GRUPIE AZOTY.

Przesiewacze do zadań specjalnych – jak to działa

W przypadku przesiewaczy z bezpośrednim napędem konstrukcja urządzenia pozostaje nieruchoma. W drgania wprawiane są jedynie pokłady przesiewające oraz produkt. Odbywa się to poprzez podbijanie siatek przesiewających przez tzw. bijaki, które swoim kształtem przypominają nieco szeroki młotek.

Zamontowany na wale bijak tworzy z nim tzw. oś wahliwą, która wprawiana w tzw. drgania skrętne przenosi wibracje bezpośrednio na sito. Liczba osi wahliwych przypadających na pokład przesiewający zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to wydajność urządzenia oraz długość sita.

Do napędu przesiewaczy z bezpośrednio wzbudzanymi sitami stosuje się silniczki z masami niewyważonymi lub wibratory elektromagnetyczne. Te pierwsze montowane są bezpośrednio na wałach osi wahliwych. Z kolei w przypadku tych drugich do przeniesienia drgań na oś wahliwą konieczne jest zastosowanie ramienia, które łączy wał z trzpieniem wibratora.

W zależności od producenta na każdą oś wahliwą przypada jeden lub dwa wibratory, które mogą być montowane wewnątrz lub na zewnątrz urządzenia. Każde z tych rozwiązań ma pewne wady i zalety. Poniżej wskażemy te, na które warto zwrócić uwagę przy wyborze przesiewacza.

Przesiewacz z bezpośrednio wzbudzanymi sitami

Przesiewacz z bezpośrednio wzbudzanymi sitami

Oś wahliwa poniżej siatki przesiewającej. Na długości siatki przesiewającej zamontowanych jest zazwyczaj od 2-6 osi. Przesiewacze tego typu mogą mieć nawet do 6 pokładów przesiewających.

Silniczek z masami niewyważonymi – jeden z dwóch typów napędów stosowanych w przesiewaczach z bezpośrednio wzbudzanymi sitami.

Wibratory elektromagnetyczne – najbardziej uniwersalny typ napędów, który zapewnia wydajny przesiew oraz możliwość regulacji amplitudy drgań w pełnym zakresie bez zatrzymywania przesiewacza.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze przesiewacza

Na rynku funkcjonuje kilku kluczowych producentów przesiewaczy z bezpośrednio wzbudzanymi sitami. Pomimo iż oferowane przez nich urządzenia zdają się zbliżone do siebie pod względem konstrukcyjnym, to w rzeczywistości różnią się wieloma detalami. W praktyce te „drobne” różnice mają kluczowy wpływ na: efektywność przesiewu, bezawaryjność, łatwość obsługi oraz konserwacji urządzenia, a także jego cenę.

Przykładowo, część producentów stosujących tylko jeden napęd na wał, boryka się z problemem zbyt małej sztywności belek osi wahliwych. W rezultacie przyłożenie siły skręcającej o zmiennym zwrocie (wał obraca się raz w jedną raz w drugą stronę) do jednego z końców ciężkiego i nierzadko długiego wału powoduje jego niewielkie, sprężyste skręcanie na długości. Zjawisko to powoduje nieregularną pracę i rezonowanie urządzenia, co prowadzi do spadku efektywności przesiewu, przecierania się siatek przesiewających, a w dłuższej perspektywie awarii urządzenia.

Aby poradzić sobie z tym problemem, część producentów postanowiła zastosować nie jeden, a dwa napędy na wał – po jednym na jego obu końcach. Rozwiązanie to, poza oczywistym wzrostem kosztów urządzenia, niesie za sobą jeszcze jeden problem – synchronizację napędów. Niestety, w praktyce uzyskanie idealnie równej pracy napędów, przez dłuższy okres czasu, jest zadaniem niezwykle trudnym. W rezultacie przesiewacz, który początkowo pracował prawidłowo, ulega rozregulowaniu, co prowadzi do asynchronicznej i nieregularnej pracy.

Inni producenci postanowili rozwiązać ten problem poprzez podział osi wahliwych na dwie równe części. Takie rozwiązanie pozwoliło zastosować jeden napęd dla dwóch krótszych, a tym samym mniej podatnych na skręcanie, belek. Podejście to umożliwiło obniżenie ceny urządzenia (mniejsza liczba napędów), a także ograniczenie, a nawet całkowite wyeliminowanie, zjawiska rezonowania. Niestety, odbyło się to kosztem łatwości obsługi i bezawaryjności przesiewacza. Zaproponowana konstrukcja wymusiła montaż napędów we wnętrzu urządzenia, często bezpośrednio w strumieniu produktu. Brak łatwego dostępu do wibratorów oraz duże zapylenie z pewnością nie pozostają bez wpływu na długą, bezawaryjną pracę przesiewacza.

Rozwiązanie to powoduje jeszcze jedną poważną konsekwencję. W przypadku przesiewu produktów palnych (np. cukier, niektóre nawozy, ich składniki lub pochodne) we wnętrzu urządzenia występować będzie 20 lub w najlepszym wypadku 21 strefa zagrożenia wybuchem. Co za tym idzie urządzenie będzie musiało zostać wyposażone w droższe, certyfikowane wibratory.

…od wielu lat stosujemy przesiewacze z bezpośrednio wzbudzanymi sitami. Przykładowo na wydziale siarczanu amonu urządzenie typu Rhewum WA pracuje już od 15 lat.

Optymalna konstrukcja przesiewacza

Bazując na powyższym, można wnioskować, iż optymalna konstrukcja przesiewacza z bezpośrednio wzbudzanymi sitami powinna posiadać po jednym napędzie dla każdej osi wahliwej (ograniczenie kosztów), który dodatkowo będzie montowany na zewnątrz urządzenia (łatwy dostęp, wyższa niezawodność, brak problemu w przypadku przesiewu produktów palnych). Nadal jednak pozostaje problem wzdłużnego skręcania belek osi wahliwych. Jak wyeliminować ten problem?

Okazuje się, iż doświadczone firmy, działające na rynku przesiewaczy nierzadko od kilkudziesięciu lat, znalazły rozwiązanie. Przykładowo, konstruktorzy przesiewaczy Rhewum skupili się na właściwym zaprojektowaniu osi wahliwych oraz tulei, w których są one montowane. Upraszczając, dobrali oni tak materiały oraz konstrukcje osi wahliwych, aby zachować idealną równowagę pomiędzy ich masą a sztywnością. Z kolei tuleje zostały wykonane w taki sposób, aby niwelować resztkowy efekt skręcania wzdłużnego belek. W rezultacie przesiewacze tej marki nierzadko pracują po kilkadziesiąt lat.

Potwierdza to Sławomir Mrożek, kierownik wydziału siarczanu amonu w tarnowskich zakładach GRUPY AZOTY: Już od wielu lat stosujemy przesiewacze z bezpośrednio wzbudzanymi sitami. Przykładowo na wydziale siarczanu amonu urządzenie typu Rhewum WA pracuje już od 15 lat.

Przesiewacz o wydajności 60 t/h, stosowany jest do rozdziału siarczanu amonu na trzy frakcje. Wbrew pozorom zadanie to nie należy do najłatwiejszych. Sól amonowa kwasu siarkowego to drobne, bezbarwne kryształki, o zróżnicowanej wielkości, które charakteryzują się wysoką higroskopijnością. Zawarta w powietrzu wilgoć sprawia, iż produkt potrafi bardzo szybko oblepić elementy urządzeń, z którymi ma kontakt.

W przypadku konwencjonalnych przesiewaczy zjawisko to prowadzi do szybkiego zatykania się oczek sit, co znacząco obniża wydajność procesu i wymusza częste przestoje, w czasie których odbywa się czyszczenie urządzeń.

Inaczej jest w przypadku przesiewaczy z bezpośrednimi napędami, które charakteryzują się wysoką częstotliwością i przyspieszeniem drgań pokładów przesiewających. Zjawiska te zapobiegają szybkiemu zatykaniu się sit, co w naszym zakładzie pozwoliło w dużym stopniu zredukować problem przestojów.

Ponadto użycie do napędu przesiewacza kilkunastu wibratorów elektromagnetycznych miało niebagatelny wpływ na ograniczenie zużycia energii. Porównując energochłonność przesiewacza z innymi urządzeniami pracującymi na wydziale, można powiedzieć, iż jego zapotrzebowanie na energię jest znikome. Osobiście jestem bardzo zadowolony z pracy przesiewaczy WA.

Bezpośrednie przeniesienie drgań na siatki przesiewacza pozwala na bardzo dokładną separację nadawy przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności przesiewu.

Wizyta referencyjna

Wiele z wyżej wymienionych aspektów można zweryfikować już na etapie wstępnego rozpoznania możliwości poszczególnych dostawców. Inne mogą pozostać zagadką nawet po wnikliwej analizie ofert. Jak więc ostatecznie wybrać optymalne rozwiązanie? Zapytaliśmy o to Bartosza Wolffa – Prezesa GRUPY WOLFF.

Firma Tessa będąca częścią GRUPY WOLFF, realizuje dostawy przesiewaczy do polskich zakładów przemysłowych od blisko 20 lat. Przez ten okres dostarczyli Państwo dziesiątki urządzeń, z których bardzo duża część pracuje przy produkcji nawozów sztucznych, materiałów budowlanych oraz cukru. Można powiedzieć, że nie ma w Polsce znaczącego zakładu nawozowego lub cukrowni, dla których nie realizowaliby Państwo dostawy. Proszę powiedzieć, w jaki sposób zakłady produkcyjne powinny wybierać, tak kluczowe dla procesu urządzenia, jak przesiewacze.

Tak jak pan wspomniał, przesiewacze stanowią często serce całej instalacji produkcyjnej. To od nich w dużej mierze zależy jakość finalnego produktu. Nie bez znaczenia jest więc to, na jakiego dostawcę zdecyduje się dany zakład produkcyjny.

Patrząc jednak realnie, nie istnieje jeden, idealny producent przesiewaczy. Jedni specjalizują się w urządzeniach zapewniających wysoką jakość i wydajność przesiewu, inni gwarantują niższą cenę, zdobywając tym samy, klientów mniej wymagających, jeszcze inni oferują urządzenia bardziej uniwersalne, przeznaczone dla różnych produktów. Ważne jest więc, aby inwestor określił swoje potrzeby, a następnie wziął pod uwagę tylko te firmy, które spełniają jego wymogi pod kątem technicznym i ekonomicznym.

Przykładowo, urządzenia dostarczane przez GRUPĘ WOLFF charakteryzują się wysoką wydajnością i jakością przesiewu. W naszej ofercie posiadamy przesiewacze dla materiałów drobnoziarnistych, tj. o uziarnieniu w przedziale od 0,05 do 15 mm, ale także do przesiewu na mokro czy też odwadniania. Wydajności, jakie możemy osiągać na pojedynczym urządzeniu, zaczynają się od kilku, a kończą na kilkuset tonach na godzinę. Staramy się więc brać udział tylko w tych przetargach, w których wymienione parametry mają kluczowe znaczenie. Tak jest np. we wspomnianych wcześniej zakładach produkujących nawozy sztuczne, materiały budowlane czy cukier. Niestety, dość często urządzenia porównywane są jedynie na podstawie ceny. W konsekwencji często wygląda to tak jak porównywanie auta osobowego z ciężarówką. Zasadniczo oba służą do tego samego, jednak spróbujmy przewieźć autem osobowym kilka ton piachu. Co prawda może się to udać, jednak jak długo taki samochód będzie w stanie jeszcze jeździć?

Chcąc więc konkurować z często znacznie tańszymi dostawcami, musieliśmy zaoferować naszym klientom coś więcej aniżeli tylko dobre urządzenie. W pierwszej kolejności proponujemy im wizytę referencyjną w jednym z zakładów w Polsce lub Europie. Naoczne sprawdzenie, jak dane rozwiązanie sprawdza się w praktyce. jest nieocenione przy wyborze urządzenia. Dlatego też chciałbym w tym miejscu mocno rekomendować każdemu inwestorowi, aby domagał się od dostawców organizacji takich wizyt. Tylko wtedy mają oni realnie szansę porównać oferowane im urządzenia oraz porozmawiać z ich użytkownikami.

Trzymając się motoryzacyjnej analogii, brak wizyty referencyjnej można porównać do zakupu samochodu bez wcześniejszego sprawdzenia, jak zachowuje się on na drodze.

Dla naszych klientów ważna jest również kompleksowość działań, jakie oferujemy. Przykładowo oprócz dostawy urządzenia wykonujemy ich montaże, uruchomienia, a w razie potrzeby także modyfikacje istniejących instalacji. Dostarczamy także instalacje pomocnicze, jak np. układy odpylania. Nasza konkurencja albo nie realizuje tych zadań w ogóle, albo posiłkuje się firmami zewnętrznymi, co generuje dodatkowe koszty. Takie globalne podejście pozwala nam więc obniżyć sumaryczne koszty inwestycji. Ponadto klient zyskuje jednego partnera do rozmów, co również jest dużą wartością.

Bezpośrednie przeniesienie drgań na siatki przesiewacza pozwala na bardzo dokładną separację nadawy przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności przesiewu. W urządzeniach tego typu do transportu nadawy wykorzystuje się naturalny kąt zsypu produktu. Takie rozwiązanie znacznie ogranicza degradację ziaren. Z kolei w przypadku standardowych przesiewaczy, gdzie w drgania wprawiana jest cała konstrukcja urządzenia, ruch produktu wymuszany jest głównie przez uderzenia sita pod odpowiednim kątem. W rezultacie mamy do czynienia z efektem „tarki”, który powoduje niszczenie ziaren produktu oraz tworzenie się dodatkowego pyłu.

Kolejnym przykładem przewagi przesiewaczy z bezpośrednimi napędami nad tymi drgającymi w całej masie jest brak obciążeń dynamicznych przenoszonych na konstrukcję wspierającą oraz dalej, na konstrukcję budynku. W tym przypadku obudowa przesiewacza pozostaje statyczna, a cały ciąg technologiczny połączony jest z jego wlotem i wylotem „na sztywno”. To ostatnie rozwiązanie dodatkowo zapewnia wyższą szczelność, aniżeli typowe elastyczne połączenie.

Szczelność instalacji jest bardzo istotnym elementem szczególnie przy pracy z materiałami, których pyły tworzą mieszaniny wybuchowe. Zapewnienie wysokiego stopnia hermetyczności połączeń przesiewacza pozwala ograniczyć, a w niektórych przypadkach wykluczyć występowanie stref zagrożenia wybuchem na zewnątrz instalacji przesiewającej. Wiąże się to ze znaczną poprawą bezpieczeństwa w obrębie instalacji oraz redukcją kosztów związaną z zakupem drogich urządzeń przystosowanych do pracy w strefie zagrożenia wybuchem, pracujących w obrębie linii przesiewającej.

Ponadto przesiewacze z bezpośrednim napędem siatek umożliwiają zastosowanie nawet do 5 pokładów przesiewających. Pozwala to segregować produkt na wiele frakcji. Dodatkowo w szczególnych przypadkach jeden pokład przesiewający może być podzielony na dwie niezależne części, z których uzyskiwane będą dwie frakcje. Takie rozwiązanie można zastosować np. do separacji dużych cząstek i zlepień występujących w nadawie w stosunkowo niewielkiej ilości.

Bezpośrednie wzbudzanie pokładów przesiewających ogranicza do minimum zalepianie się oczek sit. Dodatkowo w tego typu urządzeniach zaprogramowany jest automatyczny cykl czyszczenia. W przypadku silniczków niewyważonych w określonych przez użytkownika interwałach czasowych następuje wyłączenie i natychmiastowe załączenie wybranych napędów. Pojawiający się wtedy krytyczny moment obrotowy silniczków niewyważonych powoduje gwałtowne nieskoordynowane podbijanie osi wahliwych i tym samym wytrzepywanie z oczek siatek przesiewających nagromadzonych w nich ziaren przesiewanego produktu. Z kolei w przypadku wibratorów elektromagnetycznych efekt oczyszczania sit uzyskiwany jest poprzez chwilową pracę napędów z maksymalną amplitudą drgań.

Inne usprawnienia na przykładzie przesiewaczy Rhewum

Każdy producent stosuje szereg dodatkowych rozwiązań, które mają za zadanie bądź usprawnić pracę urządzenia, bądź wydłużyć okres bezawaryjnego jego działania. Przykładowo w przypadku wspominanych wcześniej przesiewaczy Rhewum siatki przesiewające napinane są wzdłużnie do kierunku przesiewania. Do tego celu stosowane są tzw. sprężyny talerzowe, które gwarantujące stały naciąg siatki przesiewającej bez względu na zmieniającą się temperaturę produktu oraz obciążenie produktem. Sprężyny te chronią również siatki przesiewające przed przypadkowym zerwaniem w trakcie montażu (funkcja amortyzatora).

Aby zapewnić szczelność między pokładami oraz uniemożliwić przesypywanie się frakcji nadziarna do frakcji podziarna, przesiewacze wyposażone zostały w uszczelnienia wargowe.

Nadawa dostarczana jest na sito poprzez specjalną rynnę wibracyjną. Jej zadanie polega na rozprowadzeniu produktu w postaci równej, cienkiej warstwy na całą szerokość sita. Rozwiązanie to zapewnia wydajny, a zarazem bardzo dokładny przesiew. Jest to niezwykle istotny element instalacji przesiewającej, który w wielu przypadkach jest niestety traktowany jako zbędny.

Podsumowanie

Przesiewacze często stanowią serce instalacji produkcyjnych. Nierzadko to od nich zależy jakość finalna produktu, jego cena, a także zadowolenie klientów. Z tych względów do ich wyboru trzeba podejść z należytą starannością. Prócz szczegółowej analizy oferty, a także możliwości poszczególnych dostawców, bardzo pomocne w procesie decyzyjnym są wizyty referencyjne. To właśnie w czasie wizyty w zakładzie jesteśmy w stanie ostatecznie zweryfikować jakość przesiewu oraz samego urządzenia, a także poznać opinie użytkowników.

Przesiewacze z bezpośrednim napędem

Przesiewacze z bezpośrednim napędem

W przesiewaczach z bezpośrednio wzbudzanymi sitami w drgania wprawiane są tylko pokłady sit. Sama konstrukcja przesiewacza jest nieruchoma i nie przenosi obciążeń dynamicznych na konstrukcję hali. Sita wzbudzane są poprzez bijaki napędzane elektromagnesami lub silniczkami niewyważonymi montowanymi na zewnątrz przesiewacza. Przesiewacze te nadają się do produktów suchych i wilgotnych z tendencją do zalepiania sit w zakresie 0,05–15 mm.

SPRAWDŹ OFERTĘ

PRZESIEWACZE DROBNOZIARNISTYCH PRODUKTÓW SYPKICH Z BEZPOŚREDNIO WZBUDZANYMI SITAMI

Dostarczamy przesiewacze wibracyjne, rynny przesiewająco-transportujące, separatory powietrzne oraz urządzenia do pomiaru granulacji on-line. Nasze prace obejmują zarówno dobór urządzenia (który może być realizowany w oparciu o testy z rzeczywistym produktem), jak również jego montaż, uruchomienie oraz serwis.

WYŚLIJ ZAPYTANIE

Grupa WOLFF

Skontaktuj się z naszym inżynierem


KRZYSZTOF WNĘK

Imię i nazwisko (wymagane)

Firma (wymagane)

E-mail (wymagane)

Telefon (wymagane)

Temat wiadomości

Treść wiadomości

Załącz plik

Odbierz rabat -10%
Na szkolenia i konferencję nt. bezpieczeństwa wybuchowego i procesowego (zniknę za 10 sek.)