Vibrator and Air knocker
ปัญหาหนึ่งภายในโรงงานอุตสาหกรรม ที่มีการเก็บวัตถุดิบหรือสารตั้งต้นการผลิต ในลักษณะเป็นเกล็ดหรือผงไว้ในถังไซโล คือการที่วัตถุดิบหรือสารตั้งต้นเหล่านั้นเกาะตัวภายในไซโลขณะที่ทำการลำเลียงเพื่อเข้ากระบวนการผลิต โดยบริเวณที่เกิดการเกาะตัวมากที่สุดจะอยู่ในช่วง slope ของไซโล หรือ ที่เรียกว่า Silo hopper ซึ่งเมื่อเกิดเหตุการณ์วัตถุดิบเกาะตัวจะส่งผลเสียต่อโรงงานนั้น ๆ เช่น กระบวนการผลิตเกิดการหยุด เนื่องจากวัตถุดิบเกิดการติดขัด ซึ่งทำให้ productivity ลดลง ส่งผลโดยตรงต่อรายได้และกำไรของโรงงาน
ทางแก้ที่ง่ายที่สุด คือ ใช้ค้อนทุบไปยังผนังด้านนอกไซโลตรงบริเวณที่คาดว่าตรงกับตำแหน่งที่วัตถุดิบเกาะอยู่ภายใน แต่วิธีดังกล่าวก็จะได้ผลเพียงแค่ช่วงสั้น ๆ หากยังคงมีการลำเลียงวัตถุดิบอยู่ หลังจากเคาะเพียงไม่นานก็จะเกิดการเกาะตัวแบบเดิมอีก หากต้องการให้วัตถุดิบมีการไหลอย่างต่อเนื่องก็จำเป็นต้องทุบอย่างต่อเนื่อง ทำให้พนักงานผู้ปฏิบัติงานมีความเสี่ยง เนื่องจากบริเวณดังกล่าวอาจอยู่สูงจากพื้น การปีนเพื่อไปเคาะหากพลาดตกลงมาจะทำให้ได้รับบาดเจ็บ หรือเสียชีวิตได้ อีกทั้งการใช้ค้อนทุบไปยังไซโลโดยตรงจะทำให้เกิดรอยยุบ บุบบริเวณไซโลได้ ดังนั้นจึงมีอุปกรณ์ที่เข้ามาแก้ปัญหาดังกล่าว โดยใช้ประโยชน์จากแรงสั่นสะเทือนเพื่อมาช่วยลดการเกาะตัวของวัตถุดิบ เราเรียกอุปกรณ์เหล่านี้ว่า Vibrator/Vibration generator หรือตัวสร้างแรงสั่น
ตัวสร้างแรงสั่นสามารถจำแนกตามพลังงานที่ขับเคลื่อนตัวมันได้ 2 ประเภท คือ
-
ตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้พลังงานลม หรือ Pneumatic Vibrator
-
ตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้พลังงานไฟฟ้า หรือ Electric Vibrator
ตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้พลังงานลม หรือ Pneumatic Vibrator
ตัวสร้างแรงสั่นชนิดนี้จะใช้พลังงานจากลมอัดมาแปลงเป็นพลังงานกลเพื่อใช้ในการสร้างแรงสั่น ซึ่งสามารถแบ่งได้หลัก ๆ 4 ประเภท ตามลักษณะโครงสร้างที่ใช้สร้างแรงสั่นด้านใน vibrator ซึ่งทางบริษัท นิวแม็ก ได้มีการจัดจำหน่ายสินค้านี้จากแบรนด์ FINDEVA จากประเทศสวิตเซอร์แลนด์ และนี้เป็นส่วนหนึ่งของสินค้าที่ทางบริษัทจัดจำหน่าย
1. Ball Vibrator (Series K)
Ball vibrator เป็นตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้ลูกเหล็กทรงกลมในการสร้างแรงสั่นสะเทือน ลูกเหล็กจะวิ่งเป็นวงกลมตามรางด้วยแรงจากลมอัด ทำให้เกิดแรงหนีศูนย์กลาง เมื่อรวมกับความเร็วของลูกเหล็กที่หมุนภายในรางหลายพันถึงหลายหมื่นรอบต่อนาที ส่งผลให้เกิดแรงสั่นสะเทือน โดยแรงสั่นสะเทือนของ vibrator รุ่นนี้จะอยู่ 130N ถึง 4,050N ขึ้นอยู๋กับโมเดลที่เลือก เหมาะกับงานที่ต้องการแรงสั่นระดับน้อยถึงปานกลาง เช่น ใช้ในไซโลขนาดเล็ก งาน Screen filter หรือ Vibrating table ข้อเสียของ Ball vibrator คือ ยังจำเป็นที่ต้องใช้ Lubricator ผสมไปกับลมอัดที่จ่ายให้ ทำให้ไม่เหมาะกับบริเวณที่ต้องการรักษาความสะอาด
2. Roller Vibrator (Series DAR)
Roller vibrator เป็นตัวสร้างแรงสั่นอีกประเภทหนึ่งที่หลักการทำงานภายในตัว Vibrator คล้ายกับ Ball vibrator เพียงแต่เปลี่ยนจากลูกเหล็กทรงกลมที่วิ่งอยู่ภายใน เป็นเหล็กทรงกระบอกแทน ซึ่งทำให้เมื่อเทียบ Roller vibrator กับ Ball vibrator ที่ขนาดภายนอกเท่ากัน Roller vibrator จะมีขนาดของวัตถุที่กลิ้งด้านในที่ใหญ่กว่า ซึ่งส่งผลให้เกิดแรงสั่นที่มากกว่า สำหรับ Roller vibrator จะมีแรงสั่นอยู่ที่ 1,070N ถึง 12,500N เป็นช่วงแรงสั่นในระดับปานกลางถึงสูง เหมาะสำหรับงาน Heavy duty เช่น ไซโลขนาดใหญ่ หรือ ช่วยให้ไล่อากาศออกจากแบบขณะเทคอนกรีต เป็นต้น ซึ่ง Roller vibrator ยังคงจำเป็นต้องใช้ Lubricator อยู่ เหมือนกับ Ball vibrator
3. Turbine Vibrator (Series GT)
Turbine vibrator เป็นตัวสร้างแรงสั่นที่ยังคงใช้แรงหนีศูนย์กลางในการสร้างแรงสั่นเหมือนกับทั้งสองรุ่นก่อนหน้า แต่เปลี่ยนจากให้วัตถุวิ่งอยู่ภายใน Vibrator มาเป็นตัว Turbine (หมายเลข 3) แทน โดยตัว Turbine นี้สวมเข้ากับลูกปืนที่จุดศูนย์กลางของ Turbine เลย ส่วนแรงสั่นที่เกิดขึ้น จะเกิดจากน้ำหนักที่ไม่เท่ากัน (Imbalance weight) ของตัว Turbine เนื่องจาก Turbine ที่ฝั่งนึงจะถูกเจาะรูน้ำให้น้ำหนักในฝั่งนั้นเบาลง ส่วนอีกฝั่งจะเจาะรูเอาวัสดุเดิมออก และแทนด้วยวัสดุที่มีความหนาแน่นมากกว่า เช่น ทองแดง ส่งผลให้ถึงแม้ Turbine จะหมุนที่จุดศูนย์กลาง แต่ตัว Turbine เองไม่สมดุล จึงทำให้เกิดแรงสั่นขึ้น หากจะเปรียบเทียบง่าย ๆ ก็จะเหมือนกรณีเครื่องซักผ้าฝาบนกำลังปั่นฝ้าอยู่ ถึงแม้ว่าถึงซักผ้าจะหมุนที่จุดศูนย์กลาง แต่เครื่องซักผ้าก็ยังคงสั่นอยู่ นั่นเป็นเพราะผ้าที่อยู่ในถังไปรวมที่ด้านใดด้านหนึ่งของถัง ทำให้ถังไม่สมดุลนั่นเอง ตัว Turbine vibrator นี้แรงสั่นที่สามารถทำได้ตั้งแต่ 135N ถึง 12,000N สามารถใช้งานครอบคลุมได้มากกว่า series อื่น ๆ เนื่องจากมีโมเดลให้เลือกได้หลากหลาย อีกหนึ่งความพิเศษของ Series นี้คือ มีการใช้จารบีชนิดพิเศษในการหล่อลื่นตลับลูกปินแบบปิดของตัว Turbine ไว้แล้ว ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นเลยตลอดอายุการใช้งาน ทำให้เหมาะกับการติดตั้งในบริเวณที่ต้องการความสะอาด อีกทั้งยังสามารถเลือกเป็น Turbine series GTRF ซึ่งโครงสร้างภายในเหมือน series GT เลย เพียงแต่วัสดุภายนอกจะเป็น Stainless steel เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและยา
4. Piston Vibrator (Series FP)
Piston vibrator หรือ Linear vibrator เป็นตัวสร้างแรงสั่นที่แรงสั่นที่เกิดขึ้นจะเป็นในแนวเส้นตรง ต่างจากทั้ง 3 series ก่อนหน้า ที่แรงสั่นจะเกิดเป็นวงกลมรอบตัว vibrator ซึ่งเกิดจากการหมุนของวัตถุด้านใน ตัว Piston vibrator จะทำงานโดยจ่ายลมอัดเข้าไปในตัว Vibrator ด้านในจะมีลูกสูบโลหะอยู่ และกลไกด้านในจะเปลี่ยนทิศทางลมให้ดันลูกสูบเคลื่อนที่ไป – กลับด้วยความเร็วสูง แต่ลูกสูบด้านในจะไม่กระแทกกับ housing ของ vibrator เลย แรงสั่นที่ได้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทิศทางของลูกสูบขณะที่เคลื่อนที่ไป – กลับ แรงสั่นที่สามารถทำได้จะอยู่ที่ 34N ถึง 6,000N โดยงานที่เหมาะสมจะเป็นงานสายพานลำเลียงโดยใช้แรงสั่น (Vibrating conveyor) เนื่องจากงานชนิดนี้ต้องการแรงสั่นเพียงทิศทางเดียวเท่านั้น สำหรับ Series FP ซึ่งเป็นรุ่นธรรมดา ยังคงจำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นอยู่ แต่หากงานนั้น ๆ จำเป็นต้องติดตั้งในบริเวณที่ต้องการความสะอาด ทาง FINDEVA ก็มี Series FPLP ซึ่งเป็น Piston vibrator เช่นกัน เพียงแต่ไม่ต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นในการทำงาน
ตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้พลังงานไฟฟ้า หรือ Electric vibrator
นอกจากตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้พลังงานลมอัดแล้ว ทางบริษัทนิวแม็กก็มีการนำสินค้าตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้ไฟฟ้ามาจำหน่ายด้วย สำหรับผู้ประกอบการที่มีแหล่งจ่ายไฟ แต่ไม่มีระบบลมอัด หรือไม่สะดวกเดินสายลมเข้าไปยังบริเวณดังกล่าว ซึ่งแบรนด์ที่ทางนิวแม็กนำมาจำหน่ายจะชื่อว่า Guangling
ตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้ไฟฟ้ามีหลักการทำงานที่ง่ายกว่าตัวสร้างแรงสั่นที่ใช้พลังงานลมมาก โดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าติดเหล็กถ่วงน้ำหนักเพื่อให้เกิดแรงสั่นเท่านั้น โดยมีให้เลือกระหว่างไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส และ 3 เฟส แรงสั่นเริ่มต้น 300N จนถึง 150,000N เหมาะสำหรับทุกอุตสาหกรรม
Interval impact mode หรือโหมดแบบเคาะต่อเนื่อง ในโหมดการทำงานนี้ เมื่อจ่ายลม Air knocker จะเคาะแบบต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะปิดวาล์ว ซึ่งจังหวะการเคาะช้า – เร็ว จะสามารถปรับได้จาก flow control ภายในวงจร ซึ่ง Air knocker ของ FINDEVA ถือเป็นเจ้าแรก และเจ้าเดียวในตลาด Air knocker ที่สามารถต่อวงจรการเคาะแบบต่อเนื่องได้ โดยใช้วงจรลมล้วน และไม่จำเป็นต้องใช้ตัวจับเวลาเพื่อสั่งงานการเคาะ
จากบทความนี้จะเห็นว่า Vibrator และ Air knocker ล้วนเป็นส่วนสำคัญส่วนหนึ่งเพื่อให้อุตสากรรมต่าง ๆ สามารถขับเคลื่อนได้อย่างไร้ปัญหา เพื่มประสิทธิภาพในการลำเลียงวัตถุดิบ และอื่น ๆ อีกมากมาย ทางนิวแม็กได้เล็งเห็นถึงความสำคัญนี้ และได้นำอุปกรณ์ดังกล่าวเข้ามาขายภายในประเทศ เพื่อที่จะเป็นตัวเลือกสำหรับผู้ประกอบการที่ต้องการแก้ปัญหา รวมถึงเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตภายในโรงงาน
Single impact mode หรือโหมดแบบเคาะครั้งเดียว เป็นการต่อวงจรที่เมื่อสั่งการ Air knocker จะเคาะเพียงครึ่งเดียว หากต้องการให้เคาะอีกครั้ง จำเป็นต้องกดสั่งการอีกครั้ง จากภาพจะเห็นว่าเป็นวงจรที่ต่อง่าย ไม่ซับซ้อน ใช้เพียงวาล์วสั่งการเพียงตัวเดียว ซึ่งจะเป็น Manual valve หรือ Solenoid valve ก็ได้
-
Interval impact mode
จากในข้างต้น จะเห็นว่า Vibrator เข้ามาเป็น solution สำคัญในการแก้ปัญหาวัตถุดิบเกาะภายในไซโล และงานอื่น ๆ อีกมากมาย แต่ Vibrator ยังคงมีข้อเสียอยู่หากนำไปใช้ใน Application ที่ไม่เหมาะสม คือ การนำ Vibrator ไปใช้ในการป้องกันการเกาะตัวของวัตถุดิบ แต่วัตถุดิบที่อยู่ภายในไซโลมีขนาดเป็นผงเล็กมาก หรือมีความชื้นสูงที่ทำให้วัตถุดิบเหล่านั้นเกาะตัวเป็นก้อน การนำ Vibrator ไปใช้ในงานเหล่านี้จะส่งผลร้ายแรงกว่าเดิม เนื่องจากแรงสั่นจะทำให้วัตถุดิบเหล่านั้นเกาะตัวแน่นกว่าเดิม สรุปได้ว่า Vibrator สามารถป้องกันการเกาะตัวของวัตถุได้ แต่วัตถุที่เกาะตัวเหล่านั้นจะต้องมีขนาดไม่เล็กมาก และไม่ชื้นจนเกาะเป็นก้อน แต่หากว่าไซโลของท่านเก็บวัตถุดิบที่เป็นผงขนาดเล็ก หรือมีความชื้น จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อีกตัวนึงในการแก้ไขปัญหา อุปกรณ์นั้น คือ Air knocker / Air hammer
Air knocker / Air hammer เป็นอุปกรณ์ที่เข้ามาแก้ปัญหาสำหรับไซโลที่ไม่สามารถติดตั้ง Vibrator ได้ เนื่องจากเหตุผลข้างต้น โดยหลักการทำงานของ Air knocker คือใช้ลมอัดดันลูกสูบให้กดสปริง จากนั้นทำการระบายลมอัดอย่างรวดเร็ว เพื่อให้สปริงดีดตัวดันลูกสูบให้กระแทกฐานของ Air knocker จากนั้นจึงส่งแรงกระแทกไปยังไซโล เพื่อให้วัตถุดิบหลุดจากการเกาะตัว คล้ายกับวิธีที่ใช้ค้อนทุบที่ไซโล วิธีนี้จะทำให้วัตถุดิบหลุดออกโดยไม่ทำให้ติดแน่นกว่าเดิม ซึ่ง Air knocker ที่ทางนิวแม็กจำหน่าย เป็นแบรนด์ FINDEVA เช่นเดียวกัน
Air knocker (Series FKL)
Air knocker series FKL เป็น Series ที่ทางบริษัทนิวแม็กนำมาทำตลาด โดยมีข้อดี คือ ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น และการที่ตัวลูกสูบกระแทกที่ฐานของ Air knocker ไม่ได้กระแทกที่ตัวไซโลโดยตรง จะทำให้ไซโลไม่เกิดความเสียหาย และยังช่วยกระจายแรงกระแทกอีกด้วย สามารถติดตั้งกับไซโลที่มีผนังหนาตั้งแต่ 2 ถึง 15 มิลลิเมตร และให้แรงกระแทกต่อครั้งสูงสุด 280 จูล ซึ่งการต่อโหมดการทำงานของ Air knocker สามารถต่อได้ 2 โหมดการทำงาน คือ
-
Single impact mode
