Akustické měniče
Pro aplikaci systému akustických měničů jsme navázali spolupráci se společnosti CONTROL CONCEPTS, INC. která v této oblasti působí již řadu let. Oficiální zastoupení společnosti v dalších zemích.
Akustické měniče jsou širokopásmové zdroje zvuku o nízké frekvenci f (64 - 272 Hz) a velkém akustickém tlaku Lp (137 - 147 dB v referenčním místě r = 1 m).
Zvuk o daných parametrech je přenášen do zařízení, které požadujeme vyčistit. Většina energie vytvořená akustickým tlakem zůstává v čištěném zařízení a působením na částice vzduchu dochází k jejich rozkmitání a následně k uvolnění usazených prachových částic v čištěném zařízení.
Konstrukce a princip činnosti akustických měničů
Z hlediska konstrukce se akustický měnič skládá z tělesa měniče a zvukovodu. Uvnitř tělesa měniče je umístěna membrána z titanového plechu. Těleso měniče je flexibilní hadicí připojeno přes redukční ventil na rozvod stlačeného vzduchu (0,50 - 0,65 MPa). Přivedený tlakový vzduch rozkmitává membránu a zároveň na ostrých hranách membrány a vnitřní části tělesa dochází ke vzniku turbulentního proudění vzduchu.
Pohyb membrány a turbulence vzduchu jsou pak zdrojem zvukových vln, které se zvukovodem dostávají do okolního prostředí. Zvukovod zde plní jednak funkci čtvrt-vlnného rezonátoru a jednak směrového zářiče (směrovost se ovšem projevuje především na vyšších frekvencích). Různá délka zvukovodu má především vliv na spektrální vlastnosti vyzařovaného zvuku a jen v omezené míře má vliv na velikost vyzařovaného akustického výkonu.
Akustické vlastnosti akustických měničů
Akustický měnič vyzařuje širokopásmový zvuk sestávající z velkého množství diskrétních složek. Vyzařovaný zvuk je tvořen jednak základní harmonickou složkou o frekvenci f1 a vyššími harmonickými složkami o frekvenci rovné celočíselnému násobku f1. Hladiny harmonických postupně klesají s kmitočtem. I když převážná část akustického výkonu (dB) je soustředěna na několik prvních harmonických složek, v aplikacích mají význam i mnohem vyšší harmonické složky.
Na frekvenci první harmonické složky vyzařuje měnič do prostoru téměř rovnoměrně do všech směrů. Je to dáno tím, že ústí zvukovodu má poměrně malý průměr "d" a proto na nízkých frekvencích, na kterých akustické měniče pracují, je splněna podmínka d << l (zde l je vlnová délka zvukové vlny). Úzká směrová charakteristika se u akustických měničů vyskytuje až na vyšších frekvencích, kde je splněna podmínka d ~ l, případně d > l.
S rostoucí vzdáleností „r“ od ústí akustického měniče hladina akustického tlaku Lp klesá - viz obr. čís. 1.
Obr. 1. Závislost hladin akustického tlaku Lp na vzdálenosti r od ústí zvukovodu v ose měniče (akustický měnič typu ACL-17220).
Schéma zapojení akustického měniče
Systém akustického měniče je tvořen vlastním akustickým měničem, rozvodem tlakového vzduchu a řídícím systémem viz obr. číslo 2. Ze stávajícího rozvodu tlakového vzduchu provozovatele je přes regulátor tlaku, kulový uzávěr a solenoidový ventil přiváděn tlakový vzduch flexibilní hadicí do akustického měniče. Solenoidový ventil je ovládán buď stávajícím řídícím systémem provozovatele nebo je možno systém vybavit lokální řídící jednotkou.
Obr. 2. Schéma zapojení akustického měniče
Provozní podmínky
Pro správnou činnost celého systému akustického měniče je nutno zajistit tlakový vzduch o konstantní hodnotě přetlaku - min. 0,50 MPa. Proto je systém akustického měniče vybaven regulátorem tlaku pro jeho přesné nastavení. Při poklesu pracovního přetlaku vzduchu pp pod minimální hodnotu 0,50 MPa dochází k poklesu hladiny vyzařovaného akustického tlaku Lp a tím ke snížení účinnosti akustického měniče - viz obr. čís. 3
Obr. 3. Závislost hladiny akustického tlaku Lp na pracovním přetlaku měniče pp
Příklady použití akustických měničů
Kotle - činné plochy trubkových výměníků, přehřívačů a ekonomizérů, kde usazený popílek a prach zhoršují přestup tepla a tím snižují účinnost kotle.
Tkaninové filtry - odstranění prachu z textilní hadice zvyšuje jejich životnost.
Elektrostatické odlučovače - eliminace usazování prachového podílu spalin, náhrada mechanického oklepávání.
Sila a zásobníky - prevence proti ulpívání především jemných materiálů, eliminace vzniku klenby.
Ventilátory - čištění oběžných kol vede k zabránění jejich nevyváženosti.
