Як розмістити ультразвукові п'єзовипромінювачі у ванні

У цій статті докладно поговоримо про варіанти розташування ультразвукових випромінювачів в УЗ ванні, особливості цього розташування та розглянемо на прикладах найкращий варіант для різних завдань.

Інформація в цій статті буде корисною для людей, які бажають зібрати свою УЗ ванну, так само рекомендую прочитати статтю «УЗ ванна своїми руками».

Особливості розташування ультразвукових випромінювачів в УЗ ванні

Ультразвукові п'єзо випромінювачі Ланжевен активно застосовуються в сучасних ультразвукових ваннах. На одній ванні їх може бути від 1 штуки до необхідного значення. Ефективність роботи ванни залежить на 10-20% від правильного розташування випромінювачів. Так само довговічність УЗ ванни залежить від місця встановлення.

Кавітаційний вібрознос металу – механічна дія на поверхню металу під дією кавітації в рідині та твердих частинок забруднення, що руйнує його цілісність і призводить до утворення вибоїн та тріщин. В результаті, УЗ випромінювач може відпасти від місця кріплення або ванна дасть протічку.

Саме тому необхідно правильно вибрати місце майбутньої установки випромінювача на УЗ ванну. Це безпосередньо впливає на термін її служби.

На практиці застосовують однозонну та багатозонну схему ультразвукового випромінювання.

Варіанти розташування випромінювачів

Існує 4 основні варіанти розташування УЗ випромінювачів на внутрішній ємності:

• - на дні ванни;
• - на одному боці ванни;
• - на дні та боці ванни;
• - по периметру ванни.

Кожен варіант має свої переваги і недоліки. Найпоширеніший варіант - на дні ванни, такого обладнання на ринку більше 80%.

Розташування випромінювачів на дні УЗ ванни

Даний варіант набув свого поширення через серійне виробництво УЗ ванн. Він дозволяє економити метал корпусу ванни, не роблячи зазор на боці.

 

УЗ випромінювачі встановлюють на дні ємності, як показано на малюнку, а під випромінювачами встановлюють електроніку (наприклад, ультразвукові генератори). Цей метод має основний недолік – кавітаційний вібрознос у цьому варіанті установки максимальний. Це відбувається через те, що бруд падає на дно і метал страждає сильніше. Так само в цьому варіанті може знижуватися ефективність роботи через суспензію забруднень у придонній області.

Застосовувати цей варіант можна завжди на ваш розсуд, перевага це економія на трасі від електроніки до випромінювачів. Підходить для всіх завдань. Але необхідно дбати про чистоту миючого розчину та внутрішньої ємності.

Розташування випромінювачів на боці УЗ ванни

Розташування випромінювачів на боці УЗ ванни найчастіше зустрічається у великих промислових установках для очищення деталей машин та двигунів.

 

У цьому варіанті установки (як показано на малюнку) весь контур УЗ випромінювачів встановлено боці ємності. У цьому випадку термін служби металу бака буде максимальний, а ефективність роботи ванни завжди буде близько 100% з можливих.

Цей варіант підходить для СТО та подібних завдань, також підходить для виробів з великим обсягом забруднень.

Розташування випромінювачів на дні та боці УЗ ванни

Розташування випромінювача на боці та на дні ванни є не стандартним виконанням і найчастіше застосовується для очищення великогабаритних виробів.

 

Подібне Г-подібне розташування буде корисним для підвищення ККД роботи установки у випадках, які потребують переворотів виробів. Це скоротить час очищення. Також подібне виконання буде корисним для установок очищення фільтрів.

Розташування випромінювачів по периметру УЗ ванни

Розташування випромінювачів за периметром ванни застосовується у ваннах великого об’єму. Як правило, їхній об’єм стартує від 500 літрів.

 

Установка УЗ випромінювачів по периметру доцільно застосовувати лише тоді, коли:

• - потрібна висока питома потужність;
• - виконати переворот виробу практично неможливо;
• - виріб займає до 80% внутрішнього об’єму ванни.

В інших ситуаціях намагаються не застосовувати цей підхід через здорожчання вартості обладнання.

Висновки щодо розташування випромінювачів

Встановлювати УЗ випромінювачі у ванні можна по-різному. Ви переконалися у цьому наочно. Який варіант вибрати у вашому випадку? Проведіть аналогію з описаними варіантами застосування. Якщо ваша ситуація не підходить під описані вище і у вас є сумніви або питання, то задайте їх у коментарі до цієї статті. Я обов'язково дам відповідь на них.

У переважній більшості випадків вибирають варіант установки або на дні або на боці УЗ ванни. Варіант на боці ванни продовжить термін служби металу внутрішньої ємності.