tozdan hava temizleme sistemleri

İnsanlar toz giderme sistemlerinden bahsettiğinde, çoğu kişinin aklına hemen ev tipi arıtma cihazları veya standart havalandırma filtreleri gelir. Ancak endüstride, özellikle de bununla en sık karşılaştığım yerde - madencilik, işleme ve işleme işletmelerinde - her şey çok daha karmaşık. Ana hata, güçlü bir fan ve birkaç kaba filtre takmanın yeterli olduğunu düşünmektir. Aslında tozun doğasını, dağılımını, elektrostatik özelliklerini ve hatta atölyedeki nemi hesaba katmazsanız, tüm sistem boşta çalışabilir, hatta ek sorunlar yaratabilir. Fabrikalardan birinde, görünüşte gelişmiş bir sistem kurulduktan sonra, emme barınaklarının yanlış hesaplanması nedeniyle tozun nasıl diğer alanlara yeniden dağıtıldığını bizzat gördüm.

Tasarımdaki asıl zorluk nerede yatıyor?

Tasarım, katalogdan ekipman seçmekle değil, kaynağı analiz etmekle başlar. Örneğin kaya kırma ve kuru manyetik ayırma, tamamen farklı özelliklere sahip toz üretir. İlk durumda bunlar, hava kanallarını hızla aşındıran büyük, aşındırıcı parçacıklardır. İkincisinde, tahmin edilemeyecek şekilde davranan, topaklar halinde birbirine yapışabilen ve artık sıradan mekanik yasalarına göre filtreleri tıkamayan en ince, genellikle mıknatıslanmış toz vardır. Buradaki standart siklonlar ilk aşamada etkisiz olabilir.

Sıcaklık ve nem genellikle göz ardı edilir. Sokaktan gelen soğuk hava, atölyeden gelen sıcak ve nemli havayla karışarak sistemin içinde yoğuşmaya neden olabilir. Ancak ıslak toz tamamen farklı bir hikaye, duvarlarda kire dönüşüyor ve artık kuru yöntemle yakalayamazsınız. Ya girişteki havayı ısıtmanız gerekir ya da daha pahalı olan ıslak gaz yıkayıcılara geçmeniz gerekir. Ancak ıslak sistemler su, reaktifler ve çamur nedeniyle ayrı bir baş ağrısıdır.

Ve başka bir şey daha var: Anahtar parametre sadece '%99 saflaştırma derecesi' değil aynı zamanda kaynaktaki yakalama verimliliğidir. Çıkışta bir HEPA filtre kullanabilirsiniz, ancak taşıma bandının üzerindeki aspirasyon davlumbazı yanlış takılmışsa, tozun çoğu buraya girmeyecektir. Bir mühendisin asıl işi, bu yerel emmelerin, şekillerinin ve hava akış hızının tam olarak hesaplanmasıdır. Bazen atölyedeki tüm havayı çekecek, ancak tozu değil, güçlü bir davlumbaz yerine on küçük ama doğru konumlandırılmış giriş noktası yapmak daha iyidir.

Manyetik ayırıcılar ve ilgili toz konusunda deneyim

Burada spesifik toz üreten ekipmanlarla ilgili pratik bir örnek vermek istiyorum. Hadi alalımmanyetik ayırıcılar. ŞirketLONGI Şirketi(resmi web sitesi -https://www.ljmagnet.ru) bu tür endüstriyel ekipmanların tanınmış üreticilerinden biridir. Kuru ve ıslak ayırıcıları cevher zenginleştirmede yaygın olarak kullanılmaktadır. Böylece, manyetik demir cevherinin kuru ayrılması sırasında, aynı zamanda artık mıknatıslanmaya da sahip olan çok ince toz oluşur.

Bir zamanlar böyle bir alanda bir temizleme sistemi denemiştik. Standart torba filtreler taktık. Ve oldukça hızlı bir şekilde bir sorunla karşılaştık: Toz sadece kumaşın üzerine yerleşmekle kalmadı, aynı zamanda silkelenmesi zor olan yoğun bir tabaka oluşturarak direnci keskin bir şekilde artırdı. Basınçlı havayla geleneksel darbe üfleme yeterli değildi. Teoriyi derinlemesine araştırmam ve birleştirmem gerekiyordu: önce bir ön aşama kurdum - parçacıklardan yükü uzaklaştıran ve onların daha büyük parçacıklar halinde topaklaşmasına izin veren bir elektrostatik ön çöktürücü ve ancak daha sonra bunları torba filtrelere besledim. Havanın tozdan arındırılmasının verimliliği keskin bir şekilde arttı ve filtre yenilemeleri arasındaki aralıklar arttı.

Bu durum, bir sistemin ana üretim teknolojisinden ayrı olarak tasarlanmasının mümkün olmadığını açıkça göstermektedir. Cihazda - aynı ayırıcıda - tam olarak ne olduğunu ve aerosol davranışını hangi ikincil faktörlerin (manyetik, elektrostatik, sıcaklık) etkilediğini derinlemesine anlamanız gerekir. 1993 yılında kurulan ve ciddi bir mühendislik kadrosuna sahip (çalışanların %60'ından fazlası yüksek eğitimli) büyük bir kuruluşa dönüşen LONGI gibi temel ekipman üreticileri genellikle toz giderme için teknik spesifikasyonlar sağlar, ancak sistemin detayları ve adaptasyonu birlikte çalışılmalıdır.

Filtreler: seçim, hatalar ve 'öldürülemez' çözümler

Filtrelerde de her şey net değil. Torba filtreler ağır sanayi için bir klasiktir ancak torbanın malzemesi tam bir bilimdir. Sıradan mineral tozu için polyester uygundur, ancak asidik buharlarla veya yüksek sıcaklıklarla (örneğin, işletim ekipmanından) temas etme riski varsa, polipropilen ve hatta PTFE (Teflon) gereklidir. Kumaş seçiminde yapılacak bir hata, filtrelerin hızla bozulmasına neden olur ve bu doğrudan bir kayıptır.

Bir diğer nokta ise rejenerasyon sistemidir. Darbe üfleme standart gibi görünüyor. Ancak basınçlı hava basıncını ve darbe süresini ayarlamazsanız tam tersi etkiyi elde edebilirsiniz: toz düşmeyecek, aksine kumaşın daha da derinlerine gömülecektir. Ve çok güçlü bir dürtü, manşonlarda aşırı mekanik strese ve dikişlerde kopmalara neden olur. Bu sistemin kurulması her zaman gözlem sonuçlarına dayalı olarak sahada bir mücevher işidir.

Bazen özellikle yapışkan veya ıslak tozlar için kaplamalı kartuş filtrelere ve hatta ıslak elektrostatik çökelticilere bakmanız gerekir. Ancak bu zaten fiyat ve operasyonun karmaşıklığı açısından önemli bir sıçrama. Çözüm her zaman bir uzlaşmadır: yakalama verimliliği, sahip olma maliyeti (filtre değişimi, enerji tüketimi) ve güvenilirlik arasında. İdeal bir sistem yoktur; belirli koşullar için yeterli olan bir tane vardır.

Üretim döngüsüne ve otomasyona entegrasyon

Modern bir temizleme sistemi izole edilmiş bir 'elektrikli süpürge' değildir. Teknolojik döngünün içine yerleştirilmelidir. Basit bir örnek: sistemin ana ünitenin ne zaman çalıştığını 'anlaması' gerekir. Taşıma bandı durdurulursa bu alandaki aspirasyon azaltılarak enerji tasarrufu sağlanabilir. Ancak hava kanallarına toz yerleşmemesi için bunun sorunsuz bir şekilde yapılması gerekir. Bu nedenle artık neredeyse tüm projelerde fanlar üzerinde sensörler (akış, basınç, toz) ve frekans dönüştürücülerden oluşan bir sistem yer alıyor.

Otomasyon güvenlik açısından da kritik öneme sahiptir. Filtrenin tıkanması, direncin artması, fan motorunun aşırı yüklenmesi ve aşırı ısınma nedeniyle yangın riski anlamına gelir. Filtreden önce ve sonra bir fark basınç sensörü zorunlu bir unsurdur. Yalnızca sinyal vermekle kalmamalı, aynı zamanda gelişmiş bir yenileme modunu başlatmalı ve hatta temizliğin işe yaramaması durumunda işlemi durdurmalı.

Ancak burada da tuzaklar var. Yüksek titreşim ve toz bulunan bir atölyede çok karmaşık otomasyon güvenilmez olabilir. Bazen operatör için net düzenlemeler içeren yarı otomatik bir sistem oluşturmak daha kolay ve daha güvenilir olabilir: "vardiyada bir kez basıncı kontrol edin, eğer ok kırmızı bölgedeyse, gelişmiş tahliye için düğmeye basın." Aşırı karmaşıklık gereksiz yere gereksiz başarısızlık noktalarına yol açar. Özellikle karmaşık elektroniklerin servisini yapmak için her zaman yüksek vasıflı personelin bulunmadığı endüstrilerde.

Sorunun ekonomisi: Daha fazla ödemek ne zaman daha ucuz?

Çoğu zaman müşteri, yardımcı bir sistem olduğunu düşünerek aspirasyon sisteminden mümkün olduğunca tasarruf etmek ister. Bu temel bir hatadır. Etkin olmayan bir sistem doğrudan kayıplara neden olur: ürün kaybı (aynı ince demir cevheri tozu para anlamına gelir), pahalı sermaye ekipmanlarında artan aşınma ve yıpranma (aynı ayırıcılar veya kırıcılar), izin verilen maksimum konsantrasyonların aşılması nedeniyle para cezaları ve son olarak personel sağlığına yönelik maliyetler. Bu arada, ikincisi sadece insani bir faktör değil; hastalık izni, tazminat ve personel değişimidir.

Bu nedenle hesaplamalarda her zaman yaşam döngüsünün tamamını dikkate almalısınız. Ayda bir kez değiştirilen ucuz filtreler, bir yıl süren pahalı filtrelerden daha pahalıya mal olabilir. Enerji tasarruflu bir VFD fanı, yalnızca elektrik tasarrufuyla birkaç yıl içinde kendini amorti eder. Ürün kayıplarını en aza indiren uygun şekilde tasarlanmış bir sistem, değerli parçacıkları sürece geri döndürerek kar elde etmeye bile başlayabilir.

Aynı madencilik ekipmanı üreticisini ele alalım. 140.000 m2'lik bir alanı kaplayan ve yılda 4.000 adede kadar ekipman üreten LONGI gibi büyük bir tesis, atölyelerini tasarlarken ciddi toz giderme sistemlerine de yer verir. Çünkü bu sadece çevreyle ilgili değil, aynı zamanda nihai ürünün kalitesiyle, hassas CNC makinelerinin güvenliğiyle ve 1.200 çalışanının normal çalışma koşullarıyla da ilgili bir sorundur. Bu bir üretim kültürü ve uzun vadeli planlama meselesidir.

Sonuç yerine: yüksek sesle düşünmek

Yani başlangıca dönelim.Tozdan hava temizleme sistemi- bu filtreli bir kutu değil. Çekirdek teknolojiye sıkı bir şekilde entegre edilmiş bir mühendislik yapısıdır. 'Raftan' satın alınamaz; düzinelerce değişken dikkate alınarak genellikle deneme yanılma yoluyla hesaplanması ve yapılandırılması gerekir. En değerli deneyim başarılı projeler değil, tam olarak bir şeylerin ters gittiği projelerdir. Tozun yapışkanlaştığı, filtrelerin bir hafta içinde tıkandığı, hava kanallarının titreyip düştüğü yer. Sizi katalogdaki güzel resimlere değil, daha derine inmeye, sürecin fiziğine bakmaya zorlayan bu durumlardır. Ve sonuçta, bir sonraki sistemin sadece çalışmasını değil, aynı zamanda en uygun şekilde, güvenilir, verimli ve makul bir fiyata çalışmasını mümkün kılan da bu deneyimdir.