इंजीनियर की मार्गदर्शिका सिविंग उपकरणों के लिए: मुख्य सिद्धांतों का तकनीकी विश्लेषण
परिचय
प्रक्रिया इंजीनियरों और गुणवत्ता प्रबंधकों को केवल उत्पाद ब्रोशर की आवश्यकता नहीं है। आपको अपने संचालन को चलाने वाले उपकरण का गहरा, कार्यात्मक ज्ञान चाहिए। यह मार्गदर्शिका सतही विवरण से परे जाती है। यह सभी छानने वाले उपकरणों को नियंत्रित करने वाले मुख्य अभियांत्रिक सिद्धांतों को समझाती है।
हमारा लक्ष्य सरल है। हम आपको कण पृथक्करण में एक मजबूत आधार देना चाहते हैं। हम उस भौतिकी का अध्ययन करेंगे जो छानने को कामयाब बनाती है। हम यांत्रिकता का भी परीक्षण करेंगे। इन सिद्धांतों का उपयोग करने वाले डिज़ाइनऔर हम उस सामग्री विज्ञान को कवर करेंगे जो पृथक्करण बिंदुओं को परिभाषित करता है।
यह यात्रा आपको समस्याओं का निदान करने, प्रक्रियाओं का अनुकूलन करने और स्मार्ट खरीदारी निर्णय लेने के उपकरण प्रदान करेगी। हम बुनियादी कण गतिशीलता से लेकर उन्नत अल्ट्रासोनिक प्रणालियों तक सब कुछ कवर करेंगे। हमारा ध्यान मुख्य अवधारणाओं जैसे पृथक्करण दक्षता और थ्रूपुट अनुकूलन पर बना रहेगा।
मूलभूत पृथक्करण भौतिकी
छानना मूल रूप से संभावना के बारे में है, पूर्णता के बारे में नहीं। यह एक मौका का खेल है, कोई पूर्ण फ़िल्टर नहीं। किसी भी छानने के कार्य की दक्षता एक बात पर निर्भर करती है: उस संभावना को अधिकतम करना कि एक कण स्क्रीन के खोल से टकराए और गुजर जाए।
कण को सफलतापूर्वक छलनी जाल से गुजरने के लिए दो शर्तें पूरी होनी चाहिए। पहली, कण को खुले छेद तक पहुंचना चाहिए। दूसरी, इसकी मापें छेद से छोटी होनी चाहिए, इस बात को ध्यान में रखते हुए कि यह कैसे स्थित है।
सभी छानने के उपकरणों का डिज़ाइन इन दो स्थितियों को बार-बार और जल्दी से होने देने वाली गति बनाने पर केंद्रित है। यह विशिष्ट बलों को सामग्री के बिस्तर पर लागू करके होता है।
औद्योगिक छानने में मुख्य बल गुरुत्वाकर्षण, कंपन, घुमावदार बल और वायु दबाव हैं। गुरुत्वाकर्षण मूल नीचे की ओर बल प्रदान करता है। लेकिन यह अक्सर अपने आप में पर्याप्त नहीं होता, विशेषकर महीन या चिपचिपे पाउडर के साथ।
कंपन सबसे सामान्य बल गुणक है। यह सामग्री की परत को तरल बना देता है, कणों के बीच बंधनों को तोड़ देता है, और लगातार नई कणों को स्क्रीन सतह पर प्रस्तुत करता है।
सेंट्रीफ्यूगल बल का उपयोग विशिष्ट डिज़ाइनों में किया जाता है ताकि कणों को उच्च गति पर स्क्रीन दीवार के खिलाफ फेंका जा सके। यह समूहों को तोड़ने और उच्च थ्रूपुट स्क्रीनिंग के लिए अच्छा काम करता है। वायु दबाव, जो सकारात्मक और वैक्यूम सिस्टम दोनों में इस्तेमाल होता है, महीन पाउडर को फैलाने और उन्हें जाल के माध्यम से खींचने में मदद करता है।
ये बल कितनी अच्छी तरह से काम करते हैं यह मुख्य रूप से कणों की विशेषताओं पर निर्भर करता है। कण का आकार मुख्य चर है। लेकिन आकार, घनत्व, और सतह की विशेषताएँ भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
असामान्य आकार के कणों का पास करने योग्य स्थिति में एक छेद के सामने प्रस्तुत होने का मौका गोल कणों की तुलना में कम होता है। सतह की विशेषताएँ जैसे नमी, चिपकनेवालापन, और स्थैतिक विद्युत चार्ज कणों को एक साथ जमे या स्क्रीन को अंधा कर सकते हैं। इससे पृथक्करण की दक्षता बहुत प्रभावित होती है। इन सामग्रियों की गुणधर्मों को समझना सही छानने की प्रणाली का चयन करने में यह पहला कदम है।
छानने का उपकरण तंत्र
छानने वाले उपकरणों की विविध दुनिया को मुख्य यांत्रिक सिद्धांत के आधार पर व्यवस्थित किया जा सकता है, जिसका उपयोग पृथक्करण प्राप्त करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक यंत्रणा forces को अलग तरीके से लागू करती है। यह विशिष्ट सामग्री और प्रक्रिया लक्ष्यों के लिए उपयुक्त बनाता है। इन मुख्य भिन्नताओं को समझना सही उपकरण चयन के लिए आवश्यक है।
वाइब्रेटरी सिव्स
वाइब्रेटरी सिव्स औद्योगिक प्रक्रिया में सबसे सामान्य प्रकार हैं। वे सामग्री को तरल बनाने और पृथक्करण में मदद करने के लिए प्रेरित कंपन का उपयोग करते हैं। इस श्रेणी में दो मुख्य डिज़ाइन होते हैं: गाइरेटरी और रैखिक।
गाइरेटरी वाइब्रेटरी सिव्स में एक मोटर शाफ्ट पर विक्षेपण वजन का उपयोग किया जाता है ताकि तीन-आयामी गति उत्पन्न हो सके। यह क्षैतिज घुमाव के साथ ऊर्ध्वाधर उठान को मिलाता है। यह जटिल गति सामग्री की परत बनाने में बहुत अच्छा काम करती है। यह महीन कणों को स्क्रीन सतह की ओर जाने की अनुमति देता है जबकि मोटे कण ऊपर रहते हैं। यह उत्कृष्ट सटीकता प्रदान करता है और गुणवत्ता नियंत्रण और महीन पाउडर पृथक्करण के लिए मानक है।
रैखिक वाइब्रेटरी सिव्स विद्युत चुम्बकीय उत्तेजक या ट्विन काउंटर-रोटेटिंग मोटर्स का उपयोग करते हैं। वे उच्च आवृत्ति, सीधी रेखा की गति उत्पन्न करते हैं। यह गति प्रभावी ढंग से सामग्री को झुके हुए स्क्रीन पर ले जाती है। जबकि यह बहुत उच्च थ्रूपुट प्रदान करता है, स्क्रीन पर कम समय होने के कारण पृथक्करण दक्षता गाइरेटरी सिस्टम की तुलना में कम हो सकती है। वे स्कैल्पिंग, डीवाटरिंग, और थोक ठोस पदार्थों की वर्गीकरण में उत्कृष्ट हैं।
सेंट्रीफ्यूगल सिफ्टर्स
सेंट्रीफ्यूगल सिफ्टर्स एक पूरी तरह से अलग सिद्धांत पर काम करते हैं। सामग्री को एक बेलनाकार चैम्बर में डाला जाता है जिसमें एक केंद्रीय घुमावदार शाफ्ट होता है जिसमें पैडल या ऑगर होते हैं। ये पैडल उच्च गति पर घूमते हैं, सामग्री को तेज करते हैं और इसे बेलनाकार स्क्रीन के खिलाफ बाहर फेंकते हैं।
सेंट्रीफ्यूगल बल पृथक्करण को संचालित करता है। महीन कण जो जाल के छिद्र में फिट होते हैं, तुरंत ही गुजर जाते हैं। मोटे कण retened हो जाते हैं और बेलन की लंबाई के साथ आगे बढ़ते हैं ताकि एक अलग निकास आउटलेट तक पहुंच सकें। यह आक्रामक क्रिया नरम गांठों को तोड़ने और उच्च थ्रूपुट दर प्राप्त करने में बहुत अच्छा काम करती है, और यह एक कॉम्पैक्ट स्थान में किया जाता है।
टम्बलर स्क्रीनर्स
टम्बलर स्क्रीनर्स हाथ से छानने की कोमल गति की नकल करते हैं। वे धीमी, तीन-आयामी टम्बलिंग या रॉकिंग गति का उपयोग करते हैं ताकि सामग्री को लगभग क्षैतिज स्क्रीन डेक पर गिराया जा सके। यह कोमल क्रिया कणों को नुकसान से बचाती है। यह नाजुक, कोमल या गोलाकार उत्पादों के लिए आदर्श है।
टम्बलिंग गति लंबा प्रतिधारण समय प्रदान करती है। यह प्रत्येक कण को अपने आप को एक छिद्र के सामने प्रस्तुत करने के कई अवसर देता है। इससे अत्यंत उच्च पृथक्करण सटीकता मिलती है, विशेष रूप से उन सामग्री के लिए जो उनके आकार या कम घनत्व के कारण स्क्रीनिंग में कठिन होती हैं। गेंद-डेक या एयर जेट्स का उपयोग अक्सर स्क्रीन को साफ रखने के लिए किया जाता है।
स्थैतिक सिव्स
स्थैतिक सिव्स, जिनमें सिव बेंड्स और वेज वायर स्क्रीन शामिल हैं, पृथक्करण उपकरण का सबसे सरल रूप हैं। इनमें कोई गतिशील भाग नहीं होते हैं और ये पूरी तरह से गुरुत्वाकर्षण और सामग्री के प्रवाह गुणों पर निर्भर करते हैं।
आम तौर पर, एक झरना या तरल-ठोस मिश्रण को एक वक्र, झुकी हुई स्क्रीन के ऊपर डाला जाता है। जैसे ही सामग्री स्क्रीन की सतह से नीचे गिरती है, तरल और महीन ठोस छिद्रों से गुजर जाते हैं। बड़े ठोस retened हो जाते हैं और नीचे की ओर फिसल जाते हैं। इनका मुख्य उपयोग डीवाटरिंग, तरल-ठोस पृथक्करण, और मोटे वर्गीकरण में होता है जहां उच्च सटीकता मुख्य उद्देश्य नहीं है।
तालिका 1: सिविंग तंत्रों का तुलनात्मक विश्लेषण
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तंत्र का प्रकार
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मुख्य संचालन सिद्धांत
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प्रयोग किए गए मुख्य बल
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आदर्श कण विशेषताएँ
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सामान्य अनुप्रयोग
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गिर्टरी वाइब्रेटरी
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3D गति (क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर) सामग्री को उच्च थ्रूपुट और सटीकता के लिए तरल बनाता है।
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गुरुत्वाकर्षण, मल्टी-लेवल त्वरण
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सूखे, स्वतंत्र प्रवाहशील पाउडर और कण।
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खाद्य सामग्री, फार्मास्यूटिकल्स, रासायनिक पाउडर।
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रेखीय वाइब्रेटरी
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उच्च-आवृत्ति, रेखीय गति से सामग्री को झुके हुए स्क्रीन पर ले जाया जाता है।
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गुरुत्वाकर्षण, रेखीय त्वरण
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जल निकासी, थोक ठोस पदार्थों का स्केलपिंग।
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खनन, अभ्रक, पुनर्चक्रण।
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सेंट्रीफ्यूगल
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तेज़ गति से घूमने वाले पैडल सामग्री को एक बेलनाकार स्क्रीन के खिलाफ फेंकते हैं।
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सेंट्रीफ्यूगल बल, वायुगतिकीय ड्रैग
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पाउडर जो समूहित होने की प्रवृत्ति रखते हैं; सुरक्षा जांच।
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आटा मिलिंग, मसाला प्रसंस्करण।
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टम्बलर स्क्रीनर
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धीमी, 3D टम्बलिंग गति।
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गुरुत्वाकर्षण, सौम्य यांत्रिक टम्बलिंग
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गोल, फटने योग्य, या हल्के वजन वाले पदार्थ।
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प्लास्टिक पेलेट्स, धातु पाउडर, सिलिका रेत।
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छानने के जाल का विज्ञान
छानने का जाल प्रणाली का हृदय है। फिर भी इसकी तकनीकी विशिष्टताएँ अक्सर नजरअंदाज हो जाती हैं। जाल सिर्फ एक स्क्रीन नहीं है। यह एक सटीक रूप से डिज़ाइन किया गया घटक है जिसका सामग्री, बुनाई, और निर्माण सीधे पृथक्करण की सटीकता, थ्रूपुट, और संचालन जीवनकाल को नियंत्रित करते हैं।
जाल विशिष्टताओं को समझना
तीन मुख्य पैरामीटर एक वायर्ड जाल को परिभाषित करते हैं: जाल गणना, वायर व्यास, और उद्घाटन आकार।
जाल गणना का अर्थ है प्रति रेखीय इंच (या 25.4 मिमी) में तारों की संख्या। उच्च जाल गणना आमतौर पर एक महीन स्क्रीन का संकेत है।
वायर व्यास उस व्यक्तिगत तार की मोटाई है जिसका उपयोग जाल बुनने के लिए किया जाता है।
उद्घाटन आकार (या खोलने का आकार) वास्तव में समानांतर तारों के बीच का स्थान है। यह वह महत्वपूर्ण आयाम है जो उस कण के आकार को निर्धारित करता है जो गुजर सकता है। ये तीन पैरामीटर गणितीय रूप से जुड़े हुए हैं। एक दिए गए जाल गणना के लिए, बड़ा वायर व्यास छोटा उद्घाटन और कम खुला क्षेत्र देगा।
इन विशिष्टताओं को मानकीकृत किया गया है ताकि स्थिरता और तुलनीयता सुनिश्चित की जा सके। सबसे व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त मानक ASTM E11 और ISO 3310-1 हैं। ये परीक्षण जाल और औद्योगिक स्क्रीनिंग में उपयोग किए जाने वाले वायर क्लॉथ के लिए सख्त सहिष्णुता प्रदान करते हैं। इन मानकों का संदर्भ लेना उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें प्रमाणित कण आकार वितरण आवश्यक है।
बुनाई प्रकार और उनका प्रभाव
वायरों का इंटरवोविंग पैटर्न जाल के प्रदर्शन गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है।
साधारण बुनाई सबसे सामान्य और बुनियादी प्रकार है। प्रत्येक वॉर्प वायर प्रत्येक वेफ्ट वायर के ऊपर और नीचे से गुजरता है। यह स्थिर, वर्गाकार उद्घाटन बनाता है और अधिकांश सामान्य प्रयोजन स्क्रीनिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।
ट्विल बुनाई में प्रत्येक वायर दो ऊपर और दो नीचे के वायरों के ऊपर से गुजरता है। यह एक दिए गए जाल गणना के लिए भारी वायर व्यास का उपयोग करने की अनुमति देता है। इससे मजबूत, अधिक टिकाऊ जाल बनता है जो महीन पृथक्करण और उच्च भार के लिए उपयुक्त है।
साधारण डच बुनाई में बड़ा वॉर्प वायर अधिक दूरी पर और छोटा वेफ्ट वायर कसकर बुना जाता है। यह एक बहुत मजबूत जाल बनाता है जिसमें कोई सीधा रास्ता नहीं है। यह अधिकतर फ़िल्टर की तरह कार्य करता है। यह उच्च दबाव फ़िल्ट्रेशन और ठोस पदार्थों को तरल से अलग करने में उत्कृष्ट है। बुनाई का चयन सीधे खुले क्षेत्र के प्रतिशत को प्रभावित करता है। यह थ्रूपुट क्षमता और ब्लाइंडिंग प्रवृत्ति को भी प्रभावित करता है।
जालों का सामग्री विज्ञान
जाल की सामग्री स्वयं एक महत्वपूर्ण विकल्प है। यह अनुप्रयोग के रासायनिक, तापीय, और अभ्रक वातावरण द्वारा प्रेरित है।
स्टेनलेस स्टील उद्योग का मुख्य आधार है। टाइप 304 एक सामान्य प्रयोजन विकल्प है। टाइप 316L इसकी मोलिब्डेनम सामग्री के कारण उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। यह 316L को फार्मास्युटिकल, खाद्य-ग्रेड, और मध्यम संक्षारण रसायनों के अनुप्रयोगों के लिए मानक बनाता है।
सिंथेटिक सामग्री जैसे नायलॉन और पॉलिएस्टर अनूठे लाभ प्रदान करते हैं। नायलॉन (पॉलीअमाइड) उत्कृष्ट अभ्रक प्रतिरोध और उच्च लोचशीलता रखता है। यह लोच जाल को खींचने और पुनः प्राप्त करने की अनुमति देता है। इससे स्वच्छता प्रभाव पैदा हो सकता है जो निकट-आकार कणों से स्क्रीन ब्लाइंडिंग को कम करता है।
पॉलिएस्टर अपनी कम लंबाई और आयाम स्थिरता के लिए जाना जाता है। इसका अर्थ है कि यह तनाव के तहत बहुत अधिक खिंचाव नहीं करता। यह अच्छा रासायनिक प्रतिरोध के साथ मिलकर, गीले छानने और उन अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाता है जहां लोड के तहत सटीक उद्घाटन बनाए रखना महत्वपूर्ण है।
तालिका 2: छानने वाले जाल सामग्री चयन गाइड
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सामग्री
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प्रमुख गुणधर्म
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उपयुक्तता
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जब से बचें
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स्टेनलेस स्टील (316L)
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उच्च संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापमान सहनशीलता, स्वच्छता।
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फार्मास्युटिकल, खाद्य-ग्रेड, और संक्षारण रसायनों के अनुप्रयोग।
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अत्यधिक घर्षणशील सामग्री (विशेष मिश्र धातुओं की तुलना में तेज़ घिस सकती है)।
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नायलॉन (पॉलीअमाइड)
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उत्कृष्ट घर्षण प्रतिरोध, उच्च लोचशीलता (ब्लाइंडिंग को कम करने के लिए अच्छा)।
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घर्षणशील पाउडर, स्थैतिक निर्माण की प्रवृत्ति वाली सामग्री।
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उच्च तापमान अनुप्रयोग (>120°C), मजबूत अम्ल/क्षार।
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पॉलीएस्टर
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कम खिंचाव, अच्छी रासायनिक प्रतिरोध, आयामिक स्थिरता।
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गीले छानना, सटीक छिद्र स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोग।
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मजबूत क्षार, उच्च घर्षण वातावरण।
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विशेष मिश्र धातुएं
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विभिन्न (जैसे, उच्च तापमान या चरम संक्षारण प्रतिरोध)।
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विशेष रूप से विशिष्ट, आक्रामक रासायनिक या तापीय वातावरण।
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सामान्य प्रयोजन के अनुप्रयोग (महंगा)।
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छानने के प्रदर्शन का अनुकूलन
सही उपकरण का स्वामित्व केवल पहला कदम है। उच्चतम प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए मुख्य चर का तकनीकी समझ और समस्या निवारण के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण आवश्यक है। अनुकूलन निरंतर माप, समायोजन और समस्या समाधान की प्रक्रिया है।
प्रमुख प्रदर्शन संकेतक
प्रक्रिया का अनुकूलन करने के लिए, आपको पहले इसे मापना होगा। छनाई में, तीन KPI महत्वपूर्ण हैं।
छनाई की दक्षता सबसे महत्वपूर्ण मीट्रिक है। इसे फीड में अंडरसाइज सामग्री का प्रतिशत माना जाता है जो सही ढंग से महीन उत्पाद प्रवाह में रिपोर्ट करता है। कम दक्षता का मतलब है कि अच्छा उत्पाद ओवरसाइज प्रवाह में खो रहा है।
प्रवाह दर वह मात्रा या सामग्री का द्रव्यमान है जिसे प्रति समय इकाई (जैसे कि किलोग्राम प्रति घंटा) संसाधित किया जाता है। यह अक्सर एक प्रमुख वाणिज्यिक चालक होता है। लेकिन इसे दक्षता के साथ संतुलित करना चाहिए।
उत्पाद शुद्धता अंतिम प्रवाह में संदूषण के स्तर को दर्शाती है। इसका मतलब हो सकता है कि महीन उत्पाद में ओवरसाइज कणों का प्रतिशत या ओवरसाइज उत्पाद में महीन कणों का प्रतिशत। स्वीकार्य स्तर उत्पाद विशिष्टता द्वारा निर्धारित किया जाता है।
अनुकूलन के लिए तकनीकी मानदंड
An इंजीनियर कई मशीन पैरामीटर को नियंत्रित कर सकते हैं इन KPI को प्रभावित करने के लिए।
कंपन कीAmplitude और आवृत्ति एक कंपनशील छानने वाले पर मुख्य नियंत्रण हैं।Amplitude या मोटर बल बढ़ाने से आमतौर पर संचार गति और प्रवाह दर बढ़ती है। लेकिन यह रुकावट समय और दक्षता को कम कर सकता है। मोटर वज़नों के लीड कोण को समायोजित करने से सामग्री का प्रवाह पैटर्न बदलता है। यह फैलाव और स्तर निर्धारण के अनुकूलन के लिए महत्वपूर्ण है।
स्क्रीन का कोण, या झुकाव, प्रवाह और दक्षता के बीच सीधा व्यापार-ऑफ प्रस्तुत करता है। एक तीखा कोण संचार गति और प्रवाह दर बढ़ाता है लेकिन सामग्री का रुकावट समय कम करता है। इससे कण के पास से गुजरने की संभावना कम हो सकती है।
फीड दर को नियंत्रित और स्थिर रखना आवश्यक है। छानने में अधिक लोडिंग, जिसे स्क्रीन फ्लडिंग कहा जाता है, एक ऐसी सामग्री की परत बनाता है जो प्रभावी स्तर निर्धारण के लिए बहुत गहरी होती है। इससे महीन कण दब जाते हैं, उन्हें स्क्रीन तक पहुंचने से रोकते हैं और दक्षता को बहुत कम कर देते हैं। किसी भी अनुकूलित छानने की प्रक्रिया के लिए नियंत्रित फीडर आवश्यक है।
रुकावट समय वह औसत अवधि है जिसमें कण स्क्रीन की सतह पर रहता है। यह अन्य मानदंडों का कार्य है। लंबा रुकावट समय पृथक्करण की संभावना बढ़ाता है और दक्षता में सुधार करता है, लेकिन प्रवाह दर के नुकसान पर। लक्ष्य है कि न्यूनतम रुकावट समय खोजा जाए जो आवश्यक पृथक्करण दक्षता को अभी भी प्राप्त करता है।
सामान्य छानने की समस्याएँ
क्षेत्र में, हम अक्सर कुछ बार-बार आने वाली समस्याएँ देखते हैं जिन्हें तकनीकी दृष्टिकोण से हल किया जा सकता है। मूल कारण को समझना स्थायी समाधान लागू करने की कुंजी है।
इंजीनियरों को सामना करने वाली एक सामान्य चुनौती स्क्रीन ब्लाइंडिंग है। यह तब होता है जब कण जाल के छिद्रों में फंस जाते हैं और उन्हें अवरुद्ध कर देते हैं। यह अक्सर पास के आकार के कणों के जाम होने या नमी और स्थैतिक बिजली के कारण महीन पाउडर तारों से चिपक जाते हैं।
कम प्रवाह दर एक और सामान्य शिकायत है। यह स्क्रीन ब्लाइंडिंग का संकेत हो सकता है। लेकिन यह अपर्याप्त कंपन ऊर्जा, गलत स्क्रीन कोण जो संचार को धीमा करता है, या बस अधिक फीड दर के कारण भी हो सकता है।
खराब पृथक्करण सटीकता अधिक महीन कणों के ओवरसाइज प्रवाह में या महीन उत्पाद में मोटे कणों के रूप में दिखाई देती है। यह अक्सर घिसे या क्षतिग्रस्त स्क्रीन की ओर संकेत करता है। यह स्क्रीन फ्लडिंग के कारण भी हो सकता है, जो उचित स्तर निर्धारण को रोकता है, या गलत कंपन गतिशीलता के कारण जो सामग्री को प्रभावी ढंग से फैलाने में असमर्थ हैं।
पूर्वकालीन स्क्रीन टूटना एक महंगा समस्या है। यह आमतौर पर गलत स्क्रीन टेंशनिंग से होने वाली धातु थकान के कारण होता है। यह अत्यधिक खुरदरे पदार्थों या भारी, अनियंत्रित फीड सामग्री के शॉक लोडिंग से भी तेज हो सकता है, जो जाल पर प्रभाव डालते हैं।
तालिका 3: सामान्य छानने की समस्याएँ: तकनीकी कारण और समाधान
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समस्या
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सामान्य तकनीकी कारण(कारण)
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तकनीकी समाधान(समाधान)
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स्क्रीन ब्लाइंडिंग / क्लॉगिंग
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मेस अपर्चर में निकट आकार के कण फंसना; नमी या स्थैतिकता के कारण कण चिपकना।
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एक डिब्लाइंडिंग सिस्टम (गेंदें, स्लाइडर, अल्ट्रासोनिक) स्थापित करें; कंपन आवृत्ति समायोजित करें; सामग्री को सूखा करें; एंटी-स्टैटिक मेष का उपयोग करें।
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कम प्रवाह क्षमता
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अपर्याप्त कंपन/गति; गलत स्क्रीन कोण; स्क्रीन ब्लाइंडिंग; ओवरलोडेड फीड रेट।
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मोटर शक्ति/आवृत्ति बढ़ाएँ; स्क्रीन झुकाव का अनुकूलन करें; ब्लाइंडिंग की जांच करें और समाधान करें; एक नियंत्रित फीडर स्थापित करें।
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खराब पृथक्करण सटीकता
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खराब या क्षतिग्रस्त मेष; अत्यधिक फीड रेट (सामग्री की परत बहुत गहरी); गलत कंपन गतिशीलता।
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स्क्रीन की जांच करें और बदलें; फीड रेट कम करें; सामग्री के फैलाव और स्तरण को अनुकूलित करने के लिए मोटर वज़न समायोजित करें।
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स्क्रीन टूटना
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गलत टेंशनिंग से धातु थकान; संक्षारक या घर्षणकारी सामग्री का पहनावा; भारी फीड से झटके का लोड।
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सुनिश्चित करें कि सही स्क्रीन टेंशनिंग प्रक्रियाएँ का पालन किया जाए; अधिक टिकाऊ मेष सामग्री का चयन करें (जैसे, घर्षण के लिए नायलॉन); प्रभाव से बचने के लिए फीड को नियंत्रित करें।
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उन्नत और भविष्य की तकनीकें
जहां तक छानने के मूल सिद्धांत स्थिर रहते हैं, तकनीक लगातार विकसित हो रही है। यह विशेष रूप से बहुत महीन पाउडर में विभाजन की चुनौतियों को हल कर रही है। ये उन्नत प्रणालियाँ पारंपरिक उपकरण की सीमाओं को पार करने के लिए नई भौतिक सिद्धांतों को प्रस्तुत करती हैं।
अल्ट्रासोनिक सिविंग सिस्टम
अल्ट्रासोनिक सिविंग महीन पाउडर पृथक्करण के लिए एक महत्वपूर्ण प्रगति है। यह तकनीक 100 माइक्रोन से कम पाउडर की स्क्रीनिंग की मुख्य चुनौती: स्थैतिक और सतह तनाव के कारण स्क्रीन ब्लाइंडिंग का समाधान करती है।
सिद्धांत में उच्च आवृत्ति, कम आवृत्ति कंपन को सीधे स्क्रीन मेष पर जोड़ना शामिल है। एक ट्रांसड्यूसर विद्युत ऊर्जा को अल्ट्रासोनिक तरंगों में परिवर्तित करता है। ये तरंगें एक रेजोनेटर के माध्यम से स्क्रीन पर स्थानांतरित हो जाती हैं। यह द्वितीयक कंपन कणों की सीमा परत को सीधे स्क्रीन सतह पर तरल बनाती है।
यह अल्ट्रासोनिक उत्तेजना प्रभावी रूप से कणों के बीच और कणों और मेष तारों के बीच स्थैतिक बंधनों को तोड़ देती है। यह ब्लाइंडिंग को लगभग समाप्त कर देती है और उन सामग्रियों की कुशल, उच्च थ्रूपुट स्क्रीनिंग की अनुमति देती है जिन्हें पारंपरिक कंपन के साथ अलग करना असंभव होता। हालांकि ये प्रणालियाँ अत्यधिक प्रभावी हैं, ये जटिलता और लागत जोड़ती हैं। इन्हें सावधानीपूर्वक एकीकरण और रखरखाव की आवश्यकता होती है।
एयर जेट सिविंग
एयर जेट सिविंग कोई उत्पादन तकनीक नहीं है बल्कि कण आकार विश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण प्रयोगशाला उपकरण है। यह सूखे, महीन पाउडर की कण आकार वितरण निर्धारित करने का मानक तरीका है, विशेष रूप से 20 माइक्रोन से 2 मिमी तक के सामग्री के लिए।
इसके सिद्धांत अद्वितीय है। एक नमूना एक सील किए गए चैम्बर में एकल परीक्षण छलनी पर रखा जाता है। एक घुमावदार नोजल, या स्लॉटेड वैंड, जो स्क्रीन के नीचे स्थित होता है, हवा का जेट ऊपर की ओर फेंकता है। यह हवा का जेट स्क्रीन पर कणों को फैलाता है, गांठों को तोड़ता है, और जाल के छिद्रों को साफ करता है।
एक ही समय में, स्क्रीन के नीचे से एक वैक्यूम खींचा जाता है। यह वैक्यूम वायु जेट द्वारा छानने में फैलाए गए महीन कणों को खींचता है। प्रक्रिया समयबद्ध है, और छानने पर बचा हुआ सामग्री का वजन किया जाता है ताकि ओवरसाइज कणों का भाग निर्धारित किया जा सके। यह गुणवत्ता नियंत्रण और अनुसंधान एवं विकास के लिए अत्यधिक पुनरावृत्त और सटीक परिणाम प्रदान करता है।
बुद्धिमान छानने की वृद्धि
औद्योगिक छानने का भविष्य एकीकरण और स्वचालन में है। इंडस्ट्री 4.0 का उदय बुद्धिमान प्रणालियों को प्रक्रिया नियंत्रण के अग्रभाग में ला रहा है।
इसमें ऐसे सेंसर विकसित करना शामिल है जो रीयल-टाइम में स्क्रीन स्वास्थ्य की निगरानी कर सकते हैं। ये बड़े उत्पाद संदूषण घटना से पहले फाड़ या तनाव की कमी का पता लगाते हैं। स्वचालित तनाव प्रणाली सुनिश्चित कर सकती है कि जाल हमेशा अपनी आदर्श तनाव पर रहे। इससे प्रदर्शन और स्क्रीन जीवन अधिकतम हो जाता है।
इसके अलावा, पूर्ण पीएलसी एकीकरण से छानने वाली इकाई प्रक्रिया लाइन का एक गतिशील भाग बन जाती है। डाउनस्ट्रीम सेंसरों (जैसे कण आकार विश्लेषक) से फीडबैक लूप का उपयोग करके, सिस्टम स्वचालित रूप से कंपन आवृत्ति या फीडर की गति जैसे मानकों को समायोजित कर सकता है। यह इनकमिंग सामग्री में भिन्नताओं के बावजूद स्थिर उत्पाद गुणवत्ता बनाए रखता है।
निष्कर्ष
छानने वाले उपकरण की महारत ब्रांड की परिचितता से नहीं बल्कि इसकी मौलिक सिद्धांतों की मजबूत समझ से आती है। कण पृथक्करण के प्रायिक भौतिकी से लेकर जाल के पदार्थ विज्ञान तक, इसके हर पहलू का ज्ञान आवश्यक है। सिस्टम मुख्य तकनीकी द्वारा नियंत्रित होता है सच्चाइयाँ।
बलों के लागू होने के तरीके, यंत्रणाओं में भिन्नता, और प्रदर्शन को मापने और अनुकूलित करने के तरीके को समझकर, इंजीनियर एक सरल विभाजक को एक सटीक उपकरण में बदल सकते हैं। यह ज्ञान उच्च दक्षता को खोलने, उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित करने, और सबसे चुनौतीपूर्ण पृथक्करण समस्याओं को हल करने की कुंजी है।
- ठोस भोजन के लिए उन्नत काटने की तकनीकें | खाद्य विज्ञान में व्यापक समीक्षाएँ – Wiley https://ift.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1541-4337.12896
- औद्योगिक अनुप्रयोगों में भोजन की स्लाइसिंग | साइंसडायरेक्ट https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0260877419303796
- मिठाई विज्ञान और प्रौद्योगिकी के मूल सिद्धांत | विश्वविद्यालय ऑफ विस्कॉन्सिन https://interpro.wisc.edu/courses/fundamentals-of-confectionery-science-and-technology-module-1-sugar-confections/
- खाद्य अभियांत्रिकी | विकिपीडिया https://en.wikipedia.org/wiki/Food_engineering
- कन्फेक्शनरी प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी | IFT.org https://www.ift.org/news-and-publications/food-technology-magazine/issues/1999/december/columns/processing
- अल्ट्रासोनिक कटिंग का अवलोकन | साइंसडायरेक्ट टॉपिक्स https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/ultrasonic-cutting
- उन्नत खाद्य निर्माण | USDA NIFA https://www.nifa.usda.gov/topics/advanced-food-manufacturing
- निर्माण के लिए पीएलसी कंट्रोलर | रॉकवेल ऑटोमेशन https://www.rockwellautomation.com/en-us/products/hardware/allen-bradley/programmable-controllers.html
- फैक्ट्री ऑटोमेशन में सर्वो मोटर्स | मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक https://mitsubishisolutions.com/what-does-a-servo-do-in-factory-automation/
- स्वचालन के लिए सर्वो मोटर्स को समझना | नियंत्रण डिज़ाइन https://www.controldesign.com/podcasts/article/33015867/applications-of-the-servo-motors-power-and-precision
