Artykuły i certyfikaty:
ODPYLANIE MASZYN : Energochłonny element procesu technologicznego
Rzeczywistość kształtowana marzeniami

Aby
zrozumieć, dlaczego współczesne instalacje odciągowe charakteryzują się
coraz wyższą energochłonnością, należy szczegółowo przeanalizować
funkcje, jakie pełnią w procesie technologicznym. Niech naszym myślom
towarzyszy ów wymarzony „rój pszczół” (patrz poprzedni numer Gazety – str. 47), który prowadzić nas będzie ku wyższej sprawności instalacji odciągowych.
Instalacja odciągowa pełni w procesie technologicznym trzy zasadnicze funkcje:
- Funkcja bezpośredniej obsługi obrabiarki – bez systemu odciągowego obrabiarka traci większość swoich cech użytkowych,
- Funkcja
transportu pneumatycznego – polega na przemieszczaniu odprowadzonego z
maszyn odpadu do odpylacza lub miejsca magazynowania,
- Funkcja
oczyszczania powietrza – powietrze użyte do transportu jest oczyszczane
w odpylaczach, dla ochrony powietrza atmosferycznego lub dla potrzeby
recyrkulacji powietrza ogrzanego do przestrzeni produkcyjnej (odzysk
ciepła).
Rozpatrzmy funkcję pierwszą. To w tym miejscu powstają
największe straty energetyczne. W ssawie obrabiarki musi panować
odpowiednie podciśnienie [Pa] oraz musi być zachowany odpowiedni
przepływ powietrza [m3/h]. Z uwagi na wzrost prędkości narzędzi oraz
prędkości posuwów roboczych, producenci obrabiarek bezkrytycznie żądają
coraz to wyższych podciśnień i przepływów.
W przedstawionej tabeli podano jak wzrasta moc wentylatora w zależności
od coraz większego podciśnienia przy tym samym przepływie.
|
Moc wentylatora (w kW) dla wybranych wydatków powietrza |
|
|
|
|
|
|
|
|
Podciśnienie w ssawie wg DTR maszyny w Pa |
wydatek 1000 m3/h |
wydatek 2000 m3/h |
wydatek 3000 m3/h |
wydatek 4000 m3/h |
wydatek 5000 m3/h |
wydatek 6000 m3/h |
Procentowy wzrost mocy w stosunku do podciśnienia 1000 Pa |
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
1,1 |
2,2 |
3,3 |
4,4 |
5,6 |
6,7 |
100% |
1500 |
1,3 |
2,6 |
3,9 |
5,2 |
6,5 |
7,8 |
117% |
2000 |
1,5 |
3,0 |
4,4 |
5,9 |
7,4 |
8,9 |
133% |
2500 |
1,7 |
3,3 |
5,0 |
6,7 |
8,3 |
10,0 |
150% |
3000 |
1,9 |
3,7 |
5,6 |
7,4 |
9,3 |
11,1 |
167% |
3500 |
2,0 |
4,1 |
6,1 |
8,1 |
10,2 |
12,2 |
183% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Obliczenia dokonano zgodnie z normą PN-EN 12779:2005 (U) Załącznik B |
|
Moce silników jakie należy zastosować do w/w wentylatorów będą jeszcze większe |
z uwagi na pewność ruchu wentylatorów i istniejący typoszereg mocy silników elektrycznych |
Te zwiększone parametry instalacji decydują o powiększeniu
energochłonności dwóch pozostałych funkcji: transportu pneumatycznego
(większe masy transportowanego powietrza) oraz oczyszczania powietrza
(większe gabaryty odpylaczy z uwagi na większe przepływy i większa ich
masa z uwagi na wyższe podciśnienia). Oczywiście producenci
obrabiarek nie przejmują się tym wcale – jednozdaniowy zapis w
dokumentacji maszyny jest o wiele prostszym działaniem niż podjęcie
trudu rozwiązania problemu mniej energochłonnego ewakuowania odpadu z
przestrzeni roboczej obrabiarki.
Co możemy zrobić z tym problemem – oprócz zbiorowego protestu przeciwko takim praktykom producentów obrabiarek?
Rozpatrzmy przykład, w którym rozdzielimy funkcje instalacji
odciągowej tak, aby każdej funkcji przypisane było odrębne urządzenie,
inne dla funkcji obsługi obrabiarki, a inne dla funkcji transportu
pneumatycznego.
Zakład Urządzeń Techniki Powietrza „AEROTECH” z powodzeniem
zrealizował wiele instalacji o rozdzielonych funkcjach: inne urządzenia
do obsługi maszyny a inne do transportu pneumatycznego.
Urządzeniem obsługującym obrabiarkę musi być oczywiście miejscowy
odpylacz z własnym wentylatorem ciągu, z którego odpad będzie odbierany
odrębnym systemem transportu pneumatycznego.
Odpylacz ten powinien obsługiwać jedną obrabiarkę i powinien być dobrany do parametrów pracy tej maszyny.
Odpylacz związany z obrabiarką pozwala spojrzeć inaczej na przepływ
powietrza w obrębie maszyny. Skoro w bezpośrednim sąsiedztwie mamy
możliwość uzyskania strugi powietrza oczyszczonego i wychodzącego z
odpylacza z pewną prędkością, to skierujmy tę strugę do wnętrza
obrabiarki. Stwórzmy swojego rodzaju instalację nawiewną, kurtynę
powietrzną, która ograniczy rozrzut odpadu i ułatwi jego odciąganie.
Daje to możliwość oszczędności energii.
Aby odciągnąć odrzuconą od narzędzia cząstkę odpadu potrzebne jest
odpowiednio wysokie podciśnienie. Podciśnienie to można znakomicie
zmniejszyć, gdy cząstka ta będzie wcześniej zatrzymana, a może nawet
wstępnie skierowana w stronę ssawy przez instalację nawiewu czy kurtynę
powietrzną.
Poprzez
zastosowanie instalacji nawiewno-odciągowej we wnętrzu maszyny można
znakomicie obniżyć potrzebne podciśnienia i przepływy.
Dzięki temu indywidualne, miejscowe odpylacze mogą być znacznie mniejsze niż wynikałoby to z dotychczasowych doświadczeń.
Obniży to również nakłady inwestycyjne.
Jest to propozycja czysto teoretyczna wynikająca wprost z zasad fizyki.
Ale dlaczego tej propozycji nie rozważyć, może przy okazji powstaną
lepsze pomysły.
Pracując nad modernizacją systemów odciągowych, próbując wprowadzić do
wnętrza maszyn kurtyny powietrzne, producenci maszyn mają
niepowtarzalną okazję wdrożyć cały szereg innych rozwiązań (nowe
kształty ssaw, uszczelnienia obszarów obróbczych w celu ochrony
elementów maszyny, próba konstrukcyjnego związania odpylacza z
obrabiarką, szczególnie w maszynach o małym zapotrzebowaniu na
powietrze itp.).
Jak bumerang powraca w tym miejscu pytanie: kto powinien zajmować
się konieczną modernizacją systemu odbioru odpadu w obrabiarkach: czy
nabywcy maszyn, czy producenci instalacji odciągowych (ingerencja we
wnętrze maszyny) czy też po prostu producenci obrabiarek.
Przecież do obowiązków producenta obrabiarki należy wprowadzić ją na
rynek w stanie nadającym się do pełnienia funkcji, dla której została
wyprodukowana.
Wywierajmy zbiorowy nacisk na producentów obrabiarek – tak, aby
nasze marzenia o obniżeniu energochłonności instalacji odciągowych
mogły na nowo ukształtować rzeczywistość.
W przeciwnym razie drogi nabywco nowej obrabiarki: PŁACZ
I PŁAĆ, za coraz wyższe koszty inwestycji, coraz droższą
eksploatację instalacji odciągowych.
Celem naszych artykułów jest wywołanie dyskusji o systemach
odciągowych stosowanych współcześnie w szeroko rozumianej branży
drzewnej.
Zapraszamy do kolejnych artykułów oznaczonych pracowitą pszczołą.
|