Ultimate Screener™ (ULS™) порівняно із традиційним вібраційним гуркотом. Усі традиційні вібраційні гуркіти є зарезонансними одночастотними лінійними коливальними системами. Це твердження справедливе і для машин, що коливаються. Грохоти, що гойдаються (TSM – реверсивні гуркіти і гуркоти типу ROTEX) з цієї точки зору також є одночастотними зарезонансними лінійними машинами. Ця важлива характеристика для таких гуркотів не відрізняється від такої у традиційних традиційних вібраційних машин. Тільки Ultimate Screener™ є резонансною багаточастотною сильно нелінійною вібраційною системою. Саме на цій фізичній основі робляться твердження про те, що, наприклад, питома продуктивність Ultimate Screener™ завжди вища за питому продуктивність традиційної машини, причому не на відсотки, а в рази і десятки разів (розкид дуже великий, від 2 до 100 разів). Саме принципово різний характер вібрації дозволяє досягати значно більшої ефективності, ніж у традиційних гуркотів і забезпечувати постійне і повне самоочищення сітки, тобто відсутність її забивання на будь-яких процесах і з будь-якими матеріалами. Традиційний вібраційний гуркіт не може утриматися в області резонансу та працює позаду резонансного піку. Ось чому такий гуркіт є зарезонансною вібраційною системою. На практиці це означає, що, коли вектор зовнішньої сили, що обурює, сили (вплив мотора) спрямований вгору, сама вібраційна система (механізм) спрямована вниз, і навпаки: коли зовнішня сила спрямована вниз, машина знаходиться у фазі руху вгору. Саме тому ККД будь-якого традиційного вібраційного гуркоту – нижче 1% (одного відсотка). Більше 99% енергії, що споживається мотором, розтрачуються, в основному на нагрівання підшипників, і лише менше 1% перетворюється на корисну роботу. Ultimate Screener™ під час роботи постійно перебуває у сфері резонансу, тобто. у тій області, де вектори зовнішньої сили, що обурює, і самої вібраційної системи збігаються. ККД Ultimate Screener™ – близько 25%. Інший яскравий показник цієї різниці – порівняльна поведінка традиційного гуркоту та Ultimate Screener™ після зупинки системи. Якщо традиційний гуркіт був перевантажений, і в результаті зупинився, агрегат не починає сам працювати після розвантаження, йому потрібен зовнішній поштовх. Ultimate Screener™ не виходить зі стану резонансу під жодним вантажем. Доки двигун підключений до живлення і працює, система залишається в резонансі і не вимагає ніякого втручання ззовні. Навіть якщо перевантажити гуркіт Ultimate Screener™ так, що він зупиниться, при знятті частини вантажу, як тільки параметри зовнішнього впливу (маса вантажу) увійдуть до меж резонансного налаштування системи (гуркоту Ultimate Screener™), гуркіт самостійно відновить роботу без додаткових впливів ззовні. Кожен продавець того чи іншого традиційного вібраційного гуркоту рекламує саме свою машину як найкращу, що перевершує інші вироблені конкурентами. Однак ніхто до ладу не може пояснити, чим саме ті чи інші традиційні гуркоту перевершують один одного. Чому один традиційний гуркіт повинен працювати помітно краще за інший, якщо принципи, закладені в його роботі і відображені в конструкції, нічим не відрізняються від принципів, використаних конкурентом? Деяка несуттєва різниця може бути досягнута кращою якістю складання, раціональнішою конструкцією, міцнішими матеріалами і т.д., але така різниця може дати кілька відсотків збільшення, скажімо, продуктивності в порівнянні з аналогічним, але менш якісним гуркотом, проте принципового впливу на результати роботи не вплине. Якщо звичайний гуркіт, вироблений, скажімо, компанією SWECO, не може розділити, наприклад, вапняк вологістю 4% на сітці з розміром осередків менше 8мм, то можна сміливо стверджувати, що жодна інша традиційна машина теж з цим не впорається, будь вона зроблена DERRICK, TELSMITH, російським виробником. Підкреслення різниці між різними марками традиційних гуркотів – лише маркетингові прийом, оскільки ніякої принципової фізичної різниці з-поміж них немає, і, немає реальних обгрунтувань переваги однієї марки традиційних гуркотів з інших. Навпаки, Ultimate Screener™ забезпечує: Підвищення продуктивності не у відсотковому відношенні, а в рази та десятки разів у тих випадках, коли можливе порівняння з традиційними гуркотами; Можливість роботи з “проблемними” матеріалами; Можливість поділу більш тонкі фракції, недоступні для традиційних гуркотів з тими чи іншими матеріалами; Якість поділу, принципово недосяжна під час використання традиційних гуркотів; Повна відсутність забивання сіток у всіх випадках, включаючи найважчі та неможливі для традиційних гуркотів; Можливість роботи з матеріалами, які раніше вважалися “непросіюваними”; Можливість переходу від мокрих процесів до сухих, де це бажано; Можливість ефективної заміни не тільки традиційних гуркотів, але й у багатьох випадках невібраційного обладнання, такого як центрифуги, циклони тощо. Ultimate Screener™ набагато перевершує всі традиційні гуркіти у всіх аспектах, незалежно від сфери застосування, процесу (сухий, вологий або мокрий), умов, матеріалу, що розділяється, виробника та конструкції. Більше того, Ultimate Screener™ завжди може переробити такий матеріал і/або до такої дрібної фракції, які абсолютно неможливі для традиційного гуркоту. A. Продуктивність Коли шар частинок знаходиться на поверхні сітки звичайного вібраційного гуркоту, всі ці частинки знаходяться під впливом однієї зовнішньої збудливої частоти – частоти (числа оборотів) мотора гуркоту. Кожен предмет у Всесвіті, а частинки матеріалу на гуркоті – не виняток, має власну резонансну частоту. Однак, оскільки всі частинки, а їх безліч, знаходяться під впливом однієї і тієї ж частоти, традиційний гуркіт насправді не просіває їх, а просто розподіляє їх по поверхні сітки доти, доки кожна частка не пройде через один з отворів сітки під впливом сили тяжіння. Коли аналогічні частинки знаходяться на поверхні сітки багаточастотного гуркоту Ultimate Screener™, кожна частка негайно “знаходить” власну резонансну частоту, оскільки на сіті одночасно представлений найширший діапазон частот, і розподіл цих частот поверхнею сітки змінюється десятки разів на секунду. У цьому випадку вплив основної частоти мотора гуркоту взагалі непомітна, оскільки енергія вібрації, сполучена сіткою і матеріалом, що знаходиться на ній, системою Kroosher® (Крушер®), у сотні разів більше тієї, яка повідомляється безпосередньо мотором. Звідси – висока продуктивність, оскільки кожна частка прагне пройти крізь отвір сітки, т.к. знаходиться під впливом зовнішньої сили, що впливає на цю частинку з частотою, що збігається з власною резонансною частотою цієї частки матеріалу. Ефект багаточастотної вібрації стає ще більш очевидним, коли йдеться не про лабораторні випробування, а про просіювання промислових об’ємів, де слід враховувати те, що шар матеріалу на поверхні сітки має певну товщину. Коли такий шар лежить на поверхні сітки традиційного вібраційного гуркоту, маса матеріалу піддається лише впливу основної частоти мотора – і більше нічого. Число оборотів двигуна низьке (760 – 1800 об/хв, дуже рідко 3000 об/хв), тому довжина вібраційної хвилі, створюваної мотором, досить велика (оскільки довжина хвилі обернено пропорційна її частоті). Розрахунки показують, що довжина хвилі становить приблизно 1 м, але… адже ніхто ніколи не завантажує на гуркіт матеріал шаром 1 метр. Це означає, що традиційний вібраційний гуркіт ефективно опрацьовує шар матеріалу, що розташовується на висоті 1 метр від поверхні сітки, тобто той шар, якого просто не може бути. З Ultimate Screener™ картина виходить зовсім інша. Усі частки перебувають під впливом частот, що збігаються зі своїми власними резонансними частотами. Оскільки одночасно представлено величезну кількість частот, усередині шару матеріалу утворюється відповідне число хвиль різної довжини. Це хвилі довжиною, наприклад, 1 мм, 2 мм, 3 і т.д., тобто весь обсяг матеріалу як би “сканується” і розподіляється за відповідними резонансними частотами. Сильні імпульси прострілюють матеріал по всій глибині шару, забезпечуючи його постійне перемішування і ефективну обробку по всій товщині шару. Матеріал “кипить” на поверхні сита. Створюється ефект віброкиплячого шару, який дозволяє ефективно опрацьовувати товстий шар матеріалу, що, зокрема, призводить до підвищення продуктивності. На виставках ми іноді використовуємо просту, але досить ефективну демонстрацію. Беруться два ідентичні, наприклад, круглі гуркіти, один з великими моторами і без системи Kroosher®, а другий – з невеликими моторами, але оснащений системою Kroosher®. Гуркіт, оснащений системою Kroosher®, накритий високим ковпаком із прозорого пластику. Висота ковпака – близько 800 мм. На сито кожного гуркоту висипається по кілька десятків різнокольорових ватних кульок (близько 10 мм у діаметрі). Коли гуркіт, не оснащений системою Kroosher®, включається, кульки рухаються поверхнею сітки у звичайній, всім знайомій, манері, не підстрибуючи над поверхнею сита навіть на 5 мм. Саме це і відбувається в промисловості при просіванні різних матеріалів. Все відбувається так само, якщо ці кульки покласти на будь-який з десятків гуркотів, представлених на виставці. Величина двигуна не відіграє в цьому жодної ролі. При дотику до ситу відчувається нормальна слабка вібрація. Потім включається такий же гуркіт, при цьому з маленькими слабкими моторами, зате оснащений системою Kroosher®. Кульки хаотично і дуже активно підстрибують на всі 800 мм і ударяються об стелю прозорого ковпака. Практичний приклад. Просіювання металевих порошків, а саме карбіду вольфраму – матеріал дуже абразивний. На традиційному гуркоті продуктивність становила 30 кг/год. на 1 м2. Після заміни цього гуркоту на Ultimate Screener™ продуктивність зросла до 3000 кг/год на м2, тобто у 100 разів. І більше того, частота заміни сіток знизилася з одного разу на 5-6 днів до одного разу на 5-6 тижнів. Б. Ефективність На традиційному вібраційному гуркоті дрібні частинки (підгратний матеріал) з нижніх шарів матеріалу, прилеглих до поверхні сітки, проходять крізь неї (якщо матеріал не залипає), а великі частинки (надгратний матеріал) залишаються на поверхні сітки. Все було б добре, якби не потреба просівати промислові обсяги, а не робити лабораторні досліди. У промисловості потік матеріалу на сітку і нею йде шаром певної товщини. Дрібні частинки мають тим менше шансів досягти сітки і пройти крізь неї, чим вище (у вищому місці шару матеріалу) вони були розташовані від початку. Вони починають рухатися разом з масою матеріалу, і залишають гуркіт через вихід надрешітного матеріалу до того, як отримують можливість дістатися сітки і пройти крізь неї. Звідси – низька ефективність (присутність у масі надгратного матеріалу часток занадто великої кількості дрібних частинок, які теоретично могли б пройти крізь сито). На Ultimate Screener™, що постійно перемішує шар матеріалу, справа зовсім інша. Кожна частка рухається власною траєкторією, оскільки перебуває під впливом власної резонансної частоти. Тому між частинками з’являються порожнечі. В результаті практично всі дрібні частинки, здатні пройти крізь сито, не блокуються великими, а вільно досягають поверхні сітки і проходять крізь неї, навіть якщо вони знаходилися у верхніх шарах матеріалу. Звідси – дуже висока ефективність. Самоочищення сітки, зрозуміло, дуже сприяє підвищенню ефективності, оскільки всі комірки сітки постійно залишаються відкритими. Практичний приклад. Просіювання вугільної суспензії на сітці 45 µ (0,045 мм). Традиційний гуркіт взагалі не здатний розділяти вугільну суспензію на сітці з отворами менше 800 µ (0,8 мм) через негайне повне її забивання, а Ultimate Screener™ забезпечує ефективність поділу на сітці 45 µ від 70 до 94%, що на порядок вище ефективності робіт з 800 µ, і також набагато вище ефективності гидроциклонов. В. Відсутність забивання сит Забивання сіток складає 75-90% усіх проблем грохочення. Незважаючи на те, що гуркіт є найефективнішим і дешевим методом поділу по крупності (і найдешевшим методом поділу взагалі), його застосування завжди обмежувалося областями, де забивання сіток не відбувається завдяки великим розмірам сіток або зручним характеристикам матеріалу, що розділяється. Значна кількість процесів поділу проводяться мокрим способом, оскільки сухе гуркотіння неможливе саме через забивання сіток, що спричиняє величезні додаткові технологічні труднощі та витрати на організацію мокрого процесу та подальше сушіння. Більше того, існує величезна кількість процесів, де теоретично могли б використовуватися вібраційні гуркіти, але від них відмовилися лише через проблему забивання сіток. Чим складніший матеріал та/або менша фракція, тим менше у традиційного гуркоту шансів виконати цю роботу. Тому в багатьох випадках використовуються альтернативні, найчастіше незручні та дорогі пристрої та методи, такі як гідроциклони, повітряні класифікатори, центрифуги тощо. Прискорення, сполучені сіткою гуркоту Ultimate Screener™ становлять від 500 g до 1000 g і навіть більше (де g – прискорення вільного падіння, що дорівнює 9,8 м/с), на відміну від традиційних гуркотів, які створюють прискорення не більше 4-5 g (зрідка – 2 g). При такому високому рівні g у комбінації з потужними імпульсами, що подаються системою Kroosher® з-під сітки, частка не має можливості застрягти в осередку сітки, і забивання не відбувається. Розрізняють 3 основні причини забивання сіток: застрявання в комірках частинок неправильної форми та/або близьких за розміром самої комірки липкий та/або вологий матеріал агломерація. Розглянемо докладніше: А. Частинки неправильної форми та/або близькі за розміром самої комірки. На Ultimate Screener™ частка неправильної форми не може проникнути глибоко в отвір і застрягти між зволіканнями, з яких сітка сплетена, оскільки потужні імпульси з-під сітки не дають такій частинці можливості проникнути глибоко в отвір, “зміцнитися” і застрягти там. Коли частка ударяється про тяганину, вона негайно відкидається, і тільки ті частинки, вектор руху яких спрямований строго вниз або з невеликим відхиленням від вертикальної осі, проходять крізь отвір. Очевидно, що якщо частка має неправильну форму і не відповідає отвору по якомусь зі своїх розмірів, вона вдаряється об тяганину і відкидається. Аналогічна частка на звичайному гуркоті не піддається впливу жодних сильних імпульсів. Під сіткою звичайного гуркоту нічого немає. Сітка збуджується лише завдяки жорсткому прикріпленню до корпусу гуркоту та сильному натягу. Вібрація сітки слабка, і частки неправильної форми легко провалюються в отвори і застрягають там, блокуючи їх, зменшуючи відкриту область, і забиваючи зрештою всю сітку, роблячи просіювання неможливим. Практичний приклад. Просіювання кварцового піску, матеріалу, відомий своєю природою, що важко просівається, оскільки частинки, з яких він складається, мають неправильну форму. Ultimate Screener™ просіває на 100 µ (0,1 мм), 150 µ (0,15 мм), 200 µ (0,2 мм), тобто фракції, недоступні для звичайних гуркотів. Продуктивність – 7-8 т/година м2, тобто. така сама, яку демонструють звичайні гуркіти при ситах, що вимірюються в міліметрах, а не мікронах. Б. Липкий матеріал. Те саме стосується і липкого матеріалу, оскільки енергія, що додається до поверхні сітки, набагато перевершує силу, з якої матеріал прилипає до поверхні. Імпульси з прискоренням в сотні g в комбінації з високою амплітудою (10 мм проти 2-3 мм на звичайному гуркоті) ефективно запобігають забиванню (залипання) сітки матеріалом, що просівається. Практичний приклад. Просіювання вологого вапняку (вологість 3%). Для звичайного гуркоту це завдання нездійсненне при використанні сіток менше 8 мм. Продуктивність звичайного гуркоту – 4-5 т/год на м2. Ultimate Screener™ поділяє на сітці 2 мм, тобто в 16 разів тонше, з такою ж продуктивністю, і поділяє до 1 та 0.5 мм із продуктивністю 2-3 т/год на м2. В. Агломерація. Агломерація – це склеювання окремих частинок матеріалу, що формують кульку, що веде себе як єдиний об’єкт. На традиційному гуркоті при вібрації одночастотного характеру всі частинки, з яких складається агломерат, знаходяться під впливом однієї частоти. Тому агломерат рухається поверхнею сітки як єдиний об’єкт, і, зрештою, розвантажується через вихід надрешітного матеріалу, хоча насправді це продукт, який можна було б розділити. Втрати продукції від цього ефекту у світовій промисловості просто величезні. Крім того, агломерати засмічують і блокують отвори сітки, оскільки вони досить важкі, і слабка одночастотна вібрація не завжди може видалити їх. На Ultimate Screener™ є імпульси з енергією дуже високого порядку і дуже рідко може статися, що енергія взаємного тяжіння частинок будь-якого агломерату перевищить енергію, яку повідомляє система Kroosher®. З одного боку, потужні імпульси з-під сітки розбивають агломерат більш дрібні частини. З іншого боку, кожна частка всередині агломерату, опиняючись під впливом власної резонансної частоти, рухається власною траєкторією, відмінною від траєкторій суміжних частинок. Внаслідок цього агломерат більше не може поводитися як єдиний об’єкт і розпадається. Практичний приклад. Просіювання польового шпату. Один із клієнтів KROOSH Technologies просівав цей матеріал протягом 20 років. Звернувся до KROOSH Technologies, щоб підвищити продуктивність. Відповідно до PSD (гранулометричним розподілом частинок), представленим клієнтом, вихідний матеріал складається з 70% підрешітного матеріалу (продукт) і 30% надгратного матеріалу (баласту). Після просіювання на Ultimate Screener™ виявилося, що майже 100% матеріалу проходить крізь сито, тобто, що все, що раніше вважалося баластом, насправді було агломератами, які могли бути розбиті на гуркоті Ultimate Screener™ і просіяні, тобто, продукт протягом 0%. Декілька типових прикладів роботи Ultimate Screener™ Матеріал – кавова гуща. Харчовий продукт. Рідкі маси. Поділ по фракціях – 27 і 15 µ. Через сильне залипання традиційні гуркоту взагалі не можуть працювати з цим матеріалом із ситами дрібнішими за 200µ. Для зневоднення матеріалу та повернення його частини в роботу клієнт використовував центрифугу. Ступінь зневоднення матеріалу центрифугою – 50%. Ефективність повернення матеріалу у виробничий процес – 30%. Поруч із центрифугою встановили Ultimate Screener™ із ситом 27µ. Ступінь зневоднення матеріалу – 65%. Ефективність повернення матеріалу у виробничий процес – 90%. Через деякий час центрифугу замінили на Ultimate Screener™ із ситом 15µ. Ступінь зневоднення – 70%. Ефективність повернення – 95%. Матеріал – TEBIS (тетрабромобісфенол А). Хімічний препарат, антипірен. Сухий. Поділ по фракції – 63µ. Традиційний гуркіт не може просіювати цей продукт навіть із сіткою в 600 µ (контрольне гуркотіння) через постійне забивання. Ultimate Screener™ просіває матеріал на сітці 63µ з продуктивністю 1,5 т/год. Матеріал – доломіт. Вологий порошок, 4% вологість. Мінерал. Традиційний гуркіт не може ефективно розділяти цей матеріал на фракції тонше 8 мм через постійне залипання сітки. Ultimate Screener™ поділяє на сітці 2 мм із продуктивністю 6 т/год на м2. Він також може розділяти доломіт на 1мм та 500µ. Матеріал – Каолін. Вид глини для керамічної промисловості, рідкий. Поділ фракції 150µ. Традиційний гуркіт діаметром 1200 мм (площею 1,13 м2) працює з продуктивністю 2,7 т/год на м2. сітка забивається і вимагає періодичного очищення водою під натиском кожні 30 хвилин. Ultimate Screener™ працює з продуктивністю 10 т/год на м2 без засмічення сит.