Теория и применение акустических очистителей

Когда-то считалось, что звуковые обдувочные машины и акустические очистители являются последней альтернативой решению сложных проблем, связанных с накоплением золы. Тем не менее, эта технология доказала свою эффективность за годы эксплуатации в различных сферах применения, и теперь оборудование рассматривается как метод очистки первого выбора, который экономит деньги, повышает эффективность и уменьшает повреждение критически важных компонентов.

Знаете ли вы, что существует простое звуковое устройство, которое может устранить узкие места в процессе, оптимизировать производительность, максимизировать производительность и повысить термический КПД? Это не теория, это проверенная технология, которая используется каждый день на ряде электростанций и заводов по сухой переработке в более чем 70 странах мира.

Эта инновационная технология применяется в акустических очистителях и звуковых обдувках сажи. Несколько секунд «звучания» через определенные промежутки времени – это все, что требуется для улучшения теплопроводности в котлах, экономайзерах, воздухонагревателях и т. д.; предотвращать накопление материала в силосах, вентиляторах, фильтрах, циклонах, электростатических осадителях (ESP) и системах селективного каталитического восстановления (SCR); максимизировать поток материала в силосах, бункерах и воздуховодах; исключить внеплановые остановки установки в вентиляторах и фильтрах; и уменьшить всплески непрозрачности от ESP и фильтров. Акустические очистители используются везде, где обрабатываются, образуются, хранятся или транспортируются зола, порошки или гранулированные материалы.

Итак, что же такое звуковые волны, создаваемые акустическими очистителями, и как они работают? Звук лучше всего можно описать как прохождение колебаний давления через среду посредством вибрирующего источника. Именно эти колебания давления и возникающие в результате циклы «сжатия» и «разрежения» используются акустическими очистителями для перемещения порошков путем разрыва связей между частицами.

Ухо на самом деле не слышит звук. Это чувствительный к давлению механизм, который обнаруживает очень быстрые колебания давления, и именно эти очень быстрые колебания давления заставляют сухой материал отрываться как от прилегающих частиц, так и от структур.

В случае с акустическим очистителем генератор волн создает «основной» тон, а различные секции колокола усиливают и преобразуют его в определенную основную частоту. В диапазоне Primasonics имеется шесть выбранных частот в диапазоне от 60 Гц до 420 Гц. Все, что требуется для «питания» титановой диафрагмы внутри генератора волн, — это обычный заводской сжатый воздух под давлением от 5 до 6 бар.

Итак, что же на самом деле делают эти высокоэнергетические низкочастотные звуковые волны? Они производят очень быстрые колебания давления (до 840 раз в секунду), которые разрушают когезионные связи между одной частицей и другой, а также между каждой частицей и структурой, к которой они прикреплены. После разрыва этих связей частицы, такие как цементный порошок или летучая зола, удаляются либо под действием силы тяжести, либо в потоке газа.

Другой распространенный вопрос: нанесет ли акустический очиститель какой-либо ущерб конструкции? Ответ - нет. Генератор волн и экспоненциальная колоколообразная форма акустического очистителя Primasonics были тщательно рассчитаны, чтобы обеспечить очень высокий акустический импеданс устройства. Как электрическая связь между компонентами эффективна только при одинаковом импедансе, так и в акустике.

Компания Primasonics, сотрудничая с отделом акустических исследований Ливерпульского университета в Великобритании, провела множество лабораторных испытаний и испытаний на месте, чтобы убедиться в отсутствии сцепления между акустическим очистителем и конструкциями. На рисунке 1 показан уровень звукового давления (показан двумя большими пиками на темно-синей линии), создаваемый акустическим очистителем PAS75, и уровни вибрации конструкции (показаны оранжевой линией). Видно, что соответствующего увеличения вибрации на основной частоте рупора 75 Гц или на гармонических частотах не наблюдается. Это конкретное испытание проводилось в большом стальном бункере для муки, где акселерометр измерял вибрацию стенок бункера.