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Contenido
- 1 Lo que realmente hace una cuchilla de aire
- 2 Por qué una fina lámina de aire supera a una boquilla redonda
- 3 Aire comprimido o alimentado por soplador: qué cuchilla de aire se adapta
- 4 Los números que deciden si funcionará
- 5 Donde los cuchillos de aire se ganan el sustento
- 6 Errores de configuración que matan el rendimiento
- 7 Preguntas sobre cuchillas de aire que más hacen los ingenieros
Una línea de embotellado de PET que procesa 24.000 botellas por hora sale del túnel de enjuague con aproximadamente 0,05 ml de agua en cada tapa. A través de un transportador de 40 metros cuadrados que suma más de un litro de líquido por hora, suficiente para manchar un código de fecha de inyección de tinta, atascar una empacadora de cajas y activar un detector de fugas cuarenta pies río abajo. El componente que lo elimina en menos de 300 milisegundos, sin siquiera tocar el producto, es una cuchilla de aire.
Lo que realmente hace una cuchilla de aire
Una cuchilla de aire es una cámara plenum sellada con una ranura mecanizada continua que convierte el aire de un soplador de baja presión en una lámina delgada de alta velocidad y utiliza esa lámina para eliminar líquido, polvo o residuos de una superficie sin contacto.
El resto es fontanería y geometría. Un soplador empuja aire hacia la cámara a baja presión estática, comúnmente de 2 a 10 kPa en una unidad alimentada por soplador o de 400 a 550 kPa en una versión de aire comprimido. Los deflectores internos igualan la presión para que la velocidad de salida se mantenga uniforme a lo largo de toda la ranura, lo cual es importante cuando la cuchilla tiene 1200 mm de largo y el producto es una red de 1200 mm. Luego, la ranura realiza la conversión. Se fuerza el mismo volumen de aire a través de un espacio de 60 milímetros cuadrados en lugar de un conducto de 3.000 milímetros cuadrados y el aire tiene que acelerarse, porque todavía tiene que pasar todo en el mismo segundo.
Las cuchillas se construyen en longitudes fijas desde aproximadamente 100 mm hasta 3 m, y en tres formas básicas: rectas para productos planos, circulares para latas y botellas sobre una mesa giratoria y curvas o en ángulo para superficies contorneadas. El suministro de aire y la distancia de montaje suelen ser las dos únicas variables que el comprador aún tiene que decidir.
Por qué una fina lámina de aire supera a una boquilla redonda
Una lámina fina supera a un chorro redondo porque actúan juntos tres efectos: la continuidad, el efecto Coanda y el arrastre.
Un soplador de raíces o un soplador centrífugo de etapas múltiples llena el pleno. La presión es modesta y el volumen grande, que es el punto de trabajo donde estas máquinas funcionan con mayor eficiencia.
Sin desconcertantes internos, el aire se acumula en el extremo de entrada y priva al otro extremo, razón por la cual un cuchillo de construcción barata seca un borde de una red y deja el otro borde mojado.
La continuidad hace el trabajo. Exprime el mismo volumen a través de una abertura mucho más pequeña y la velocidad aumenta proporcionalmente. La presión estática se cambia por velocidad, y la velocidad es lo que levanta el agua de una superficie.
Una corriente de aire en movimiento tiende a seguir una superficie cercana, por lo que la cortina abraza el producto en lugar de rebotar en él, barriendo el agua hacia los bordes del transportador en lugar de atomizarla nuevamente sobre las tapas.
La hoja rápida arrastra consigo el aire quieto que la rodea. Un cuchillo alimentado con 3 metros cúbicos por minuto puede mover de 60 a 120 metros cúbicos por minuto en la superficie, y ese aire extra no cuesta nada.
Aire comprimido o alimentado por soplador: qué cuchilla de aire se adapta
Si una línea funciona más de unos pocos cientos de horas al año, el aire alimentado por soplador es casi siempre la respuesta más económica. El aire comprimido sólo gana cuando realmente no hay espacio para montar un soplador o cuando el cuchillo dispara durante unos segundos seguidos.
Cuchilla de aire alimentada por soplador
- Funciona con 2 a 10 kPa, por lo que el aire en sí es barato
- La energía por metro cúbico suele ser entre un 60 y un 90 por ciento menor que la del aire de una planta.
- Necesita un ventilador exclusivo, una tubería de alimentación y, por lo general, un arrancador o un gabinete de control.
- Más ruidoso al cuchillo, por lo que un recinto acústico suele ser parte del paquete
- Mejor recuperación de la inversión en servicio continuo: embotellado, enlatado, secado de bandas, lavado de piezas
Cuchilla de aire comprimido
- Funciona con 400 a 550 kPa de aire de la planta y está disponible al instante
- Es el más sencillo de instalar, sin soplador, motor de arranque ni espacio adicional en el piso.
- Caro para funcionar continuamente porque cada minuto se mide el aire.
- Adecuado para trabajos intermitentes, modernizaciones y bastidores de máquinas ajustados
- Es más fácil mantener el silencio porque el volumen de aire es pequeño
La elección del soplador se deriva del cuchillo, y no al revés. Las cuchillas de aire quieren volumen en lugar de presión, por lo que una máquina con un caudal alto y una presión moderada es la opción natural; Vale la pena revisar el límite práctico entre un soplador, un ventilador y un compresor antes de dimensionar algo (consulte en qué se diferencian los sopladores industriales de los ventiladores y compresores ).
Para líneas largas donde una cuchilla tiene que cubrir un transportador ancho, una máquina de entrada de alto flujo mantiene el pleno lleno incluso cuando los filtros se cargan y la temperatura ambiente aumenta.
Soplador centrífugo multietapa de entrada de alto flujo serie RH Para líneas amplias de cuchillas de aire transportadoras, este soplador RH de acoplamiento directo mantiene la presión del pleno en demandas de alto flujo sin una caja de engranajes. Ver producto → Los números que deciden si funcionará
Cinco números deciden si una cuchilla de aire secará su producto o simplemente hará ruido: ancho de la ranura, velocidad de la hoja, presión estática, volumen de aire y nivel de sonido.
| Ancho de ranura | 0,05 a 1,0 milímetros | Establece el grosor y el alcance de la hoja. Demasiado ancha y la hoja queda lenta y blanda; demasiado estrecho y silba, se calienta y carga el soplador. |
| Velocidad de la hoja en la ranura | 90 a 150 m/s | Determina si el agua y el polvo realmente abandonan la superficie. Por debajo de aproximadamente 70 m/s, una película de agua sobrevive al paso. |
| Presión estática | Alimentación por soplador de 2 a 10 kPa; Aire comprimido de 400 a 550 kPa | Controla hasta qué punto la sábana se mantiene unida antes de que la turbulencia rompa la cortina. |
| Volumen de aire | De 3 a 8 metros cúbicos por minuto por 300 mm de cuchilla | Establece la velocidad del transportador que puedes ejecutar de manera realista sin dejar rayas. |
| Nivel de sonido | 75 a 95 dB(A) a 1 m | Decide la exposición del operador y si se debe presupuestar un recinto junto con el cuchillo. |
Donde los cuchillos de aire se ganan el sustento
Las cuchillas de aire se utilizan dondequiera que una superficie deba estar seca, limpia o fría antes del siguiente paso, y donde tocar el producto no sea una opción.
El ruido es el único costo que sorprende a los compradores. Un cuchillo bien construido se encuentra en el rango de 75 a 95 dB(A) a un metro, y la forma más barata de permanecer dentro de la regla de protección auditiva de una planta es encerrar el soplador en lugar de estrangular el cuchillo, porque la aceleración le devuelve el rendimiento por el que acaba de pagar.
Cerramiento acústico Roots Blower con ventilación y acceso con bisagras Un gabinete ventilado y resistente a la intemperie que reduce el ruido del soplador de Roots entre 15 y 20 dB(A) y al mismo tiempo permite el acceso de mantenimiento sin estrangular la cuchilla de aire. Ver producto → Errores de configuración que matan el rendimiento
La mayoría de las instalaciones de cuchillas de aire que tienen un rendimiento inferior fallan por razones mecánicas más que neumáticas, y las pérdidas se manifiestan como un flujo de aire reducido en el producto en lugar de una máquina rota.
Los mismos problemas se repiten en todas las plantas y todos se pueden evitar antes de apretar el primer perno.
- Tubería de alimentación dimensionada según la presión en lugar del volumen, por lo que la cámara se queda sin agua en el extremo más alejado de un cuchillo largo.
- El cuchillo se empujó a 200 mm de distancia porque había un protector o un sensor en el camino, lo que cancela silenciosamente la mayor parte del flujo de aire arrastrado.
- Ranura limpiada con un cepillo de alambre, rebabando el labio y convirtiendo una lámina laminar en una irregular.
- Sin filtro de entrada en una línea polvorienta, por lo que la pelusa cierra gradualmente un espacio de 0,1 mm
- El aire se toma de un cabezal que ya sirve a otros equipos, por lo que el rendimiento de la cuchilla cambia cada vez que otra máquina realiza un ciclo.
- El ruido se soluciona acelerando la cuchilla en lugar de encerrar el soplador, lo que cambia el rendimiento de secado por una lectura de decibelios.
Es por eso que una disposición empaquetada, donde el ventilador, el motor de arranque y los controles se combinan entre sí antes del envío, elimina la mayoría de las variables de campo que de otro modo tendría que perseguir un equipo de mantenimiento.
Soplador de raíces empaquetado R-BOX con gabinete de control integrado Un paquete de ventilador, arrancador y control compatible de fábrica para aireación y suministro de gas, con monitoreo remoto y variables reducidas de instalación en campo. Ver producto → Un proveedor que construye el soplador, el gabinete y el gabinete de control bajo un mismo techo puede hacer coincidir el pleno con la curva del soplador en lugar de forzar una cuchilla de catálogo en cualquier máquina que ya esté atornillada al piso, y esa experiencia en fabricación importa más que la hoja de datos de la cuchilla (consulte la perfil de la empresa y antecedentes de fabricación ).
Preguntas sobre cuchillas de aire que más hacen los ingenieros
¿Una cuchilla de aire necesita aire comprimido?
No. La mayoría de las cuchillas de aire industriales son alimentadas por un soplador de 2 a 10 kPa, porque la ranura convierte el volumen en velocidad y no necesita una alta presión en la línea para hacerlo. Existen versiones de aire comprimido para trabajos intermitentes, trabajos de modernización y bastidores de máquinas donde no se puede montar ningún soplador.
¿Cuánta presión necesita una cuchilla de aire?
Las cuchillas alimentadas por soplador suelen funcionar con una presión estática de 2 a 10 kPa y de 3 a 8 metros cúbicos por minuto por 300 mm de longitud, mientras que las cuchillas de aire comprimido utilizan de 400 a 550 kPa. La velocidad de la hoja en la ranura, no la lectura del manómetro en el cabezal, es el número que predice si una superficie saldrá seca.
¿A qué distancia debe estar una cuchilla de aire del producto?
Entre 25 mm y 150 mm para la mayoría de líneas. Más cerca es más fuerte porque la velocidad disminuye aproximadamente entre un 10 y un 15 por ciento por cada 100 mm de recorrido, pero también corre el riesgo de entrar en contacto con un producto que se agita, por lo que la estabilidad del transportador generalmente establece la separación final.
¿Puede una cuchilla de aire secar un transportador completo?
Sólo si la longitud y el flujo de aire coinciden con el ancho y la velocidad de la correa. La cobertura es función de la longitud de la cuchilla y el volumen total, no de la presión, por lo que una cuchilla más ancha alimentada por el mismo soplador siempre producirá una hoja más suave que una estrecha.
