Témata
Reklama

Odsávanie a filtrovanie škodlivých zmesí pre aplikácie plazmového delenia

Článok sa zaoberá jednou z možností eliminácie negatívneho javu vznikajúceho pri plazmovom delení - odsávaním a filtráciou nežiadúcich znečisťujúcich látok. Cieľom tejto technológie je hlavne zabezpečiť ochranu zdravia pracovníkov pred expozíciou toxickými látkami a tiež zabrániť znečisťovaniu životného prostredia.

Plazmové rezanie je v súčasnosti jednou z technológií, ktorá má prínos vyplývajúci hlavne z vysokej produktivity procesu, a to napríklad pri rezaní dielcov z plechu pre ďalšie spracovanie zváraním. Svojou rýchlosťou a presnosťou tak zabezpečí potrebné pokrytie kapacity výroby, ktorú by nebolo možné vykryť rezaním autogénom. Opracovanie nie je obmedzené mechanickými vlastnosťami materiálu (tvrdosť, húževnatosť) a nepôsobí naň rezná sila a deformácia vplyvom mechanického zaťaženia. Profil vytvoreného povrchu závisí od rýchlosti posunu lúča a môže byť tvorený výraznými stopami po plazmovom lúči, alebo vysoko hladký. Hladký povrch sa dosiahne, ak sa používa chladenie zóny rezu. Oxidáciu povrchovej vrstvy možno eliminovať používaním vhodnej ochrannej atmosféry. Nevýhodou je úkos, čiže zošikmenie rezných hrán, vysoké prevádzkové náklady, ale hlavne negatívny vplyv na pracovné prostredie a obsluhu pracoviska.
Plazma, rovnako ako ďalšie termické procesy (laser, plameň) výrazne ovplyvňujú pracovné prostredie produkciou škodlivých výparov. Natavený a odparovaný materiál je zdrojom nebezpečných a rizikových látok s rozdielnym kvantitatívnym a kvalitatívnym zložením vo forme jemne rozptýlených častíc alebo plynov, ktoré môžu prenikať do dýchacieho traktu a ohrozovať ľudské zdravie.
Reklama
Reklama
Reklama

Odsávanie a filtrovanie škodlivín

Plazmové rezacie centrum Advanced HD 3070 má rozmery 5 x 2 m, pričom rozsah možného rezania je 4 x 2 m. Suport unáša plazmový horák, pričom po celej dĺžke pohybu v osi Y sa súbežne s ním pohybuje vaňa umiestnená pod suportom. Vaňa slúži na záchyt odprášeného kovu. Na bokoch vane je otvor, cez ktorý sa odsávajú nečistoty, ktoré sa ďalej dostávajú do odsávacej rúry pomocou štrbiny pohybujúcej sa v tejto rúre. Miesto spojenia je izolované, aby nevznikali tlakové straty. Rúry opúšťajú stôl a cez stenu, ktorá je vzdialená 2 m od stola vyúsťujú von z haly. Za stenou sú napojené na ventilátory, ktoré poháňajú vzdušninu cez komín do atmosféry. Každá rúra vyúsťuje samostatne, čo nie je vhodné riešenie, pretože stúpajú nároky na odsávanie a tým aj spotreba elektrickej energie pre motory ventilátorov.
Sledované boli dve vzorky prachu vznikajúceho pri plazmovom rezaní, a to s veľkosťou zŕn v rozsahu 1,25 - 20 µm a 3 - 50 µm. Tvar častíc je charakterizovaný ako guľôčky bez znaku zhlukovania (99 %) a kryštály (1 %). Farba prachu je čierna až hrdzavo červená, čo svedčí o fakte, že ide o oxidy kovov.

Filtrácia vzdušniny patrónovými filtrami

Filtre sú riešené pre podtlakový aj pretlakový vzduchotechnický systém. Zariadenia môžu byť umiestnené v priestoroch s nebezpečenstvom výbuchu a bez chemickej aktivity. Filtre nie sú vhodné pre prachy hygroskopické, veľmi lepivé, prachy z vlhkých vzdušnín, zvlášť pod ich rosným bodom a prachy, ktoré sa stávajú pri filtrácií tvárnymi. Použiteľnosť filtrov pre požadované prevádzkové podmienky, výkonové parametre a vhodnosť druhu textílií je nutné prejednať s výrobcom. Tlakovovzdušný pulzný regeneračný systém filtračných patrónov uplatňuje svoje výhody hlavne pri filtrácií prachu vyznačujúceho sa sklonom ku koagulácií, súdržnosti a vyššej hodnoty mernej hmotnosti. Tlakový vzduch musí byť zbavený olejových a pevných nečistôt vrátane vlhkosti.

Popis filtračnej stanice

Filtračná stanica sa skladá z výstupnej (čistej) komory s kontrolnými vekami a rozvodom tlakového vzduchu, filtračnej skrine, výsypky s vyprázdňovacím zariadením, podpernej konštrukcie (nôh). Tabuľka uvádza základné parametre patrónového filtra FPAT 66.
Zaprášená vzdušnina je privádzaná vstupom do filtra. Ťažšie častice prachu sa vplyvom straty rýchlosti odlučujú a padajú do výsypky. Ľahšie častice sa odlučujú na vonkajšom povrchu filtračných patrónov. Čistý vzduch prechádza cez filtračné médium do vnútorného priestoru patrónov odkiaľ je odvádzaný do výstupnej (čistej) komory a odtiaľ vychádza cez výstupné hrdlo von z filtra do ventilátora. Prach, ktorý po odlúčení priľne na vonkajšom povrchu filtračných patrónov, sa uvoľňuje vpustením impulzov tlakového vzduchu do vnútorného priestoru filtračných patrónov. Vpustenie impulzov tlakového vzduchu sa prevádza prostredníctvom elektromagnetických ventilov. Uprostred, nad výstupným hrdlom každej patróny, sú na vzduchovom dele umiestnené impulzné ventily. Pri regenerácií impulz tlakového vzduchu prechádza dýzou do vnútorného priestoru patróny. Pri expanzii dôjde vplyvom vysokej rýchlosti vzduchového prúdu v stredu hrdla k nasatiu sekundárneho vzduchu z priestoru výstupnej komory, ktorý spoločne s privedeným tlakovým vzduchom expanduje vo vnútri patróny a spôsobuje prúdenie filtračným materiálom opačným smerom ako pri normálnej prevádzke a súčasne spôsobí mechanický oklep povrchu patróny. Póry vo filtračnom materiále sa uvoľnia a vrstva prachu na vonkajšej strane odpadne z povrchu filtračného média. Intenzita preplachu je regulovateľná veľkosťou tlaku a dĺžkou preplachovacieho impulzu. Intenzita regenerácie filtra ako celku sa reguluje zmenou času medzi regeneráciami jednotlivých radov. Odlúčený prach padá do výsypky.
Tlakovovzdušný regeneračný systém je integrovaný na zadnej časti skrine filtra. Tlakový vzduch pre dostatočný regeneračný efekt je privádzaný do pomocných zásobníkov tlakového vzduchu, ktoré sú umiestňované na zadných stranách filtračných jednotiek. Zásobník stlačeného vzduchu je určený vždy len pre jednu filtračnú komoru. Regeneračný proces látkových filtračných rukávov prebieha len v jednom rade tejto komory. Je možnosť regenerácie za prevádzky, alebo pri uzatvorenej filtračnej komore (ostatné komory sú plne funkčné). Regeneračný proces filtrov je možné riadiť v závislosti od zvolenej hodnoty tlakovej straty alebo zvolenej časovej konštanty.
Odsávanie je zabezpečené dvomi rúrami O160 mm, pričom tieto sa zlučujú do jedného výstupu O 225 mm a prechádzajú stenou von z haly. Za stenou sú napojené na filter FPAT 66. Prefiltrovaná vzdušnina je ďalej napojená na ventilátor RVE 400 5N, ktorý ju vyháňa cez komín do ovzdušia. Je nevyhnutné tiež zabezpečiť elektroprípojku (400 V) pre motor ventilátora a riadenie regenerácie, takisto treba zaviesť rozvod stlačeného vzduchu (0,4 - 0,5 MPa).

Záver

Technológia plazmového delenia je charakterizovaná vysokými prevádzkovými nákladmi, a to hlavne veľkou spotrebou elektrickej energie, plynov, ako aj opotrebovaním dielcov. Navyše negatívne vplýva na pracovné prostredie svojou hlučnosťou, ultrafialovým žiarením, no hlavne škodlivými výparmi. Tieto pozostávajú z častíc oxidov kovov a toxických plynov a je nutné odsávať ich priamo v mieste ich vzniku. Po odsatí škodlivín je potrebné tieto filtrovať, aby sa zabránilo ďalšiemu znečisťovaniu prostredníctvom emisií z komína do životného prostredia. Jednou z možností eliminácie škodlivých prachov v pracovnom, ale aj vonkajšom prostredí je zaradiť do procesu odsávania vhodný typ patrónového filtra, ktorý vznikajúce prachy spoľahlivo odlúči.
Tabulky naleznete v tištěné podobě časopisu.
Literatúra
    1)Radvanská, A., Hloch, S.: Ekotechnológie a ekotechnika. Fakulta výrobných technológií TU Košice so sídlom v Prešove, 2002, ISBN 80-7099-928-4.
    2)Boháčik, Ľ., Hloch S.: Mechanika tekutín a aerodynamika - základné teórie a cvičenia. Fakulta výrobných technológií TU Košice so sídlom v Prešove, 2003, ISBN 80-8073-069-5.
    3)Hačunda, P.: Technické zariadenia na ochranu ovzdušia. Alfa Bratislava 1984.
    4)Urbánek, T.: Odstraňovanie prašnosti filtračnými odlučovačmi prachu, Ekologický radca 1999 - 2000, ALLDATA Prešov 1999.
    5)Maňková, I.: Progresívne technológie, Vienala Košice, 2000.
    6)McGeough, J. A.: Advanced Methods of Machining, Chapman and Hall, London, 1988.
    7)//www.kjellberg.sk/Sort_15/Plazma.htm
Agáta Radvanská
Sergej Hloch

TU FVT Košice

hloch.sergej@fvt.sk
//www.tuke.sk
060103
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 60103
Datum: 01. 02. 2006
Rubrika: Výroba / Spojování a dělení
Autor:
Firmy
Související články
Tvoříme historii vodního paprsku

Každá investice do podniká je spojena s velkým očekáváním. Jistou dávku důvěryhodnosti ve správnou investice může dávat také historie firmy i samotné technologie. Technologie řezání vysokotlakým vodním paprskem Flow slaví v tomto roce již 50 let, resp. 40 let v případě abrazivního vodního paprsku.

Vplyv ochrannej atmosféry pri zváraní hliníkových zliatin

Ľahké neželezné kovy ako hliník, horčík, titán a ich zliatiny, ktoré sú používané najmä v automobilovom, leteckom a kozmickom priemysle, musia spĺňať vysoké a často protichodné nároky ako je napríklad dostatočná pevnosť pri zachovaní vysokej ťažnosti alebo dobrá korózna odolnosť. Inak povedané, využívajú sa tam, kde ich náhrada dostupnejšími materiálmi nie je možná. Na zváranie materiálov z ľahkých neželezných kovov je potrebné použiť takú technológiu zvárania, ktorá bude ich vlastnosti degradovať čo najmenej. Celý rad štúdií a doterajších praktických skúseností ukazujú, že väčšina problémov vznikajúcich pri konvenčnom zváraní oblúkovými metódami môže byť potlačená použitím laserového lúča.

Inovovaná fiber laserová centra

Dnešní výrobci plechových dílů vyžadují vysoce flexibilní, efektivní a inteligentní řešení. Nové inovace ve výrobě vláknového laseru Prima Power byly navrženy a vyvinuty tak, aby splňovaly tato očekávání. Platino Fiber Evo je nejnovější verzí platformy Platino s více než 2 000 instalací po celém světě, vylepšenou o důležité technologické inovace.

Související články
Nové úkoly v technologii vodních paprsků

Jednou za dva roky pořádá Oddělení desintegrace materiálů Ústavu geoniky Akademie věd ČR konferenci o technologii vysokorychlostních vodních paprsků. Letos organizátoři pro své setkání vybrali nádherné a inspirativní prostředí Lednicko-Valtického areálu, zapsaného do seznamu světového a kulturního dědictví UNESCO. V pořadí již pátá konference této série přitáhla pozornost mnoha zahraničních a tuzemských odborníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Lepení ve výrobě karoserie

Lepení patří k velmi dynamicky se rozvíjejícím odvětvím spojování materiálů. Jeho rozvoj v automobilovém průmyslu je dán komplexními požadavky na karoserii, vývojem nových materiálů a jejich povrchových úprav i zvyšujícími nároky na užitné vlastnosti skeletu vozu. Vnitřní i vnější konstrukce moderních vozidel tvoří celá řada speciálních kovových i nekovových materiálů a plastů, které je nutné fixovat a u nichž konvenční technologie spojování již nedostačují.

Geniální laser

Působivý výkon, nové technologie a vysoká energetická účinnost – to je charakteristika laserů Génius. Nový Laser Genius je předvojem Prima Power 2D vláknových (fiber) laserů nové generace určených pro technologii řezání. Vyniká vysokou produktivitou, přesností a účinností, a zejména inovativním konstrukčním řešením stroje vyrobeného kombinací syntetického granitu a uhlíkových vláken.

Technologie dělení materiálu pomocí vláknového laseru

Pálicí stroj UBRA představuje na českém trhu jednu z dalších možností, jak využít technologie dělení materiálu pomocí vláknového (fiber) laseru. To je v zásadě pravda, ale z vlastního pohledu jeho výrobce spíše „polopravda“. Stroj totiž v sobě nese nejen nesporné výhody vlastní technologie, ale úročí zkušenosti jeho konstruktérů spojené se stavbou CNC pětiosých obráběcích center.

Řetězová evoluce

Řetězy byly po celá desetiletí vyráběny stejnou technologií – krácení ocelového drátu nebo tyče, tvarování a následné odporové svařování nebo svařování metodou na tupo do požadovaného finálního tvaru. To jsou však energeticky náročné procesy.

Zelená vlna pro svařování mědi

Pulzní zelený laser svařuje měď s vysokou opakovatelností a nepatrným rozstřikem taveniny, a to nezávisle na kvalitě povrchu.

Svařovací robot do malých prostor

Robot malých rozměrů Racer 999, ideální pro stísněné prostory, byl nainstalován do výrobní linky ve firmě, která se zabývá mechanickými postupy při výrobě dělených profilů pro montáž ložisek. Uvedená společnost potřebovala zvýšit produktivitu a účinnost svých procesů. Bylo třeba najít řešení v oblasti laserového svařování dělených profilů.

Nové pistole pro dávkování dvousložkových lepidel

Společnost Nordson EFD nabízí nové ruční, pneumatické a bezšňůrové pistole pro dávkování dvousložkových lepidel, které se vyznačují provozní odolností, ergonomickým provedením a uživatelskou přívětivostí.

Výroba a opravy pomocí laseru

Hesla jako 3D-Drucken a Additive Manufacturing jsou všudypřítomná. Na všech kontinentech je zřejmá snaha podporovat aditivní technologie. Avšak co se za tím skrývá? V Aachen se tomuto tématu věnuje Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und Produktionstechnologie IPT.

Inovativní lahve pro technické plyny

Společnost Linde Gas představila na tiskové konferenci v Praze novou řadu lahví na technické plyny nazvanou Genie. Nový typ lahví se významně liší od běžných ocelových lahví použitím zajímavých inovativních řešení, která podstatně zvyšují uživatelský komfort při práci s technickými plyny.

Laserová technologie Platino pro každého

Nová verze fiber laseru Platino od italského výrobce Prima Power je jeden z nejúspěšnějších produktů z celého portfolia společnosti. 2D laser postavený na více než konsolidované platformě ze syntetického granitu má na kontě více než 2 000 instalací po celém světě. Stroj byl vybaven a aktualizován důležitými technologickými inovacemi, které přispívají k tomu, že je ještě rychlejší, spolehlivější a produktivnější.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit