Témata

Nejen současná legislativa, ale i prostá starost o zaměstnance či vlastní zdraví vede menší i větší firmy k tomu, že investují do technologií filtrace - technologií, jejichž přímé efekty "nejsou vidět" a přesto jsou poměrně nákladné.

Dnes již každý ví, že chladicí kapaliny používané při obrábění vytvářejí zdraví škodlivé aerosoly a že je vhodné je odsávat a filtrovat, nicméně investice do těchto technologií vložené chybí při nákupu materiálu, strojů, nástrojů a jiných položek, které přinášejí přímé výdělky. Proto bývá prvotní snahou pořídit filtrační zařízení co nejlevněji, a to i za cenu toho, že některá filtrační zařízení nejsou dokonalá, takže je potřeba profiltrovaný vzduch dále odvádět ven mimo halu, nebo že mají vyšší spotřebu elektrické energie, jejíž cena se však rozpustí v celkových nákladech.

Obr. 1. Úspora oleje za rokPojďme se na problém podívat ještě z druhé stránky – z celkové dlouhodobé ekonomiky provozu. Při návrhu špičkových filtračních jednotek Absolent totiž upozorňujeme, že tato investice nepřináší pouze výdaje, ale i faktické reálné úspory.

Úspora použitého chladicího média

Vytvoříme si modelový příklad, který by mohl mít následující naprosto běžné parametry (převzato z obyčejné praxe):

• filtrační jednotka Absolent A•Smoke-40 s průtokem 4 000 m³.h-1
• pracovní režim 24 hodin denně, 46 týdnů ročně
• proces – broušení, chlazení čistým olejem o hustotě 0,9 kg.m-³
• koncentrace 100 mg.m-³ na vstupu do filtrační jednotky
• koncentrace 0,002 mg.m-³ na výstupu z filtrační jednotky

Z toho vyplývá, že do jednotky vstupuje ročně 3 091 kg oleje, přičemž do okolního ovzduší projde 0,013 kg oleje za jeden rok.

Obr. 2. Diagram průtoku z reálného provozuZachycený olej se shromažďuje ve sběrné nádrži a může být znovu použit. Jinými slovy – investicí do správně zvolené filtrační jednotky se mohou ušetřit náklady za uspořenou chladicí kapalinu, která by se jinak rozptýlila po ovzduší pracovní haly nebo byla vyvedena bez filtrace ven – s tím ale souvisí následující zdroj možných úspor.

Odvod profiltrovaného vzduchu ven vs. zachování vnitřní cirkulace

Filtrační jednotky byly navrhovány švédskými konstruktéry primárně pro Skandinávii, kde je podstatně tvrdší norma na jakost pracovního a životního prostředí než ve zbytku Evropy. Zatímco v ČR norma stanoví tzv. PEL (povolený expoziční limit) pro olejové aerosoly 5 mg.m-³, ve Švédsku je tato norma pětkrát tvrdší – povolený limit je pouze 1 mg.m-³. Tomu odpovídá i jakost a úroveň filtrace a vzduch po průchodu filtrační jednotkou může být vracen zpět do pracovního prostředí daného provozu. Je možné jej odvádět mimo halu (firma Absolent umí nabídnout výstupní modul podle potřeby), jedná se však vždy o poměrně značnou a zbytečnou ztrátu nákladů na vytápění ztraceného vzduchu, který se odvádí ven, a do haly je tedy třeba přivést stejné množství vzduchu. Pro posouzení a rámcové vyčíslení stačí jednoduchý vzorec (převzato z firemních podkladů fy Absolent, hodnoty vnějších a vnitřních teplot platí pro ČR) viz tabulka 1.

Tabulka 1. Posouzení a rámcové vyčíslení

Správa spotřeby elektrické energie

Další úsporou, která rozhodně není zanedbatelná, může být úspora elektrické energie v případě správné konfigurace uvažované filtrační jednotky. V čem tato úspora spočívá?

Obr. 3. Porovnání spotřeby elektrické energie pro filtrační jednotku s frekvenčním měničem a bez níVe standardním provedení jsou filtrační jednotky vybaveny ventilátorem s běžným asynchronním motorem, jehož spotřeba elektrické energie je konstantní, ať je již úroveň průtoku (odvíjející se od úrovně zanesení jednotlivých filtračních stupňů) jakákoliv. Absolent je však poměrně konzervativní firma, která udává parametry svých výrobků s velkou opatrností. Pokud tedy např. u některé své filtrační jednotky udává parametr průtoku 4 000 m³.hod-1, znamená to, že tato hodnota je dosažena až po poměrně dlouhé době, kdy jednotlivé filtrační elementy dosáhnou určitého stupně zanesení. Až do té doby je faktický průtok vyšší – viz obr. 2.

Integrovaný frekvenční měnič

Jak z diagramu vyplývá, deklarované hodnoty průtoku 4 000 m³.h-1 jednotka dosáhla až po cca 500 dnech provozu (a po první výměně 3. filtračního stupně – HEPA filtru –, která proběhla po 400 dnech provozu). Do té doby filtrační jednotka „plýtvala“ svým výkonem a spotřebovávala zbytečnou elektrickou energii. To lze vyřešit v rámci programu EESS integrovaným frekvenčním měničem a napojeným podtlakovým čidlem. Pokud je filtrační jednotka vybavena těmito opcemi, frekvenční měnič reguluje (v závislosti na parametrech podtlaku v sacím potrubí) otáčky motoru ventilátoru tak, aby průtok byl přesně požadovaných 4 000 m³.h-1 – jinými slovy by ve výše zmiňovaném případě mohla být spotřeba elektrické energie výrazně nižší až do 500. dne provozu. Porovnání spotřeby elektrické energie pro filtrační jednotku s frekvenčním měničem a bez něj vyjadřuje následující schéma na obr. 3.

Obr. 4. Aplikace filtrace firmy Absolent

Rozdíl mezi tmavozelenou a světlezelenou plochou představuje hodnotu ušetřené elektrické energie. Návratnost jistě není obtížné spočítat podle konkrétních dat – čím je silnější motor ventilátoru jednotky, tím je úspora vyšší a návratnost do investice na pořízení frekvenčního měniče a příslušných čidel kratší.

Tabulka 2. Návratnost investice

Je samozřejmé, že hlavním důvodem pro aplikaci vhodného filtračního systému je především péče o zdraví pracujících a snaha o ochranu strojů a budov, které jinak velmi trpí, ale není od věci k problematice odsávání přistupovat komplexně. Návratnost takové investice totiž může být mnohem kratší, než se řada lidí domnívá.

Wemac

Ing. David Kratochvíl
wemac@wemac.cz
www.wemac.cz

Vydání #11
Související články
MM Podcast: Glosa - Poselství Garcíovi

Jsou věci, které ovlivnit nemůžeme, avšak máme možnost se k nim svobodně postavit. Pokud tak ale činíme ve stresu a se strachem, negativní dopad to jen znásobí. Naopak, uvedeme-li se do klidu s vědomím své vnitřní síly, víry a odhodlání, vše se může nakonec vyvíjet úplně jinak. 

Technická podpora vždy po ruce

Prostřednictvím nové aplikace LiveTechPro nabízí společnost Ceratizit kompetentní okamžitou technickou podporu i v období místního a národního lockdownu vyvolaného pandemií covid-19.

Názorové fórum odborníků

Výzkum a vývoj v oblasti řezných nástrojů podle doc. Jany Petrů z Vysoké školy báňské – Technické univerzity v Ostravě (www.mmspektrum.com/200519) mj. dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování a konstrukce nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL.
Zabývá se těmito trendy také vaše společnost? Naleznou uživatelé výše popsané inovace ve vašich produktových portfoliích? Uveďte příklad.

Související články
Další krok k bezobslužné výrobě

Studie čínské univerzity Beihang, publikovaná v časopise International Journal of Production Research, přímo spojuje prediktivní údržbu s kvalitou výrobků. Jak je však pro výrobce tato dosahovaná prediktivita a vynikající kvalita u operací využívaných při soustružení oceli slučitelná se snižováním počtu pracovníků na dílenských pracovištích nebo s bezobslužnou výrobou? Článek objasňuje důvody, proč jsou pro kvalitu obráběných součástí nezbytné vhodné nástroje ve spojení s procesy zabezpečenými proti selhání.

Související články
Abeceda komunikace (nejenom) pro strojaře, Část 1. Komunikace je jako mariáš

Člověk je tvor společenský a komunikace je jeho stěžejní dovednost. Komunikujeme proto, aby se něco stalo. Aby se naplnil náš záměr. Ať už chceme někoho pobavit, poučit, informovat, nebo přimět ke spolupráci, potřebujeme, aby nám rozuměl. Cílem úspěšné komunikace je dosáhnout určitého efektu. Aby se tak stalo, musíme použít správný obsah, formu, ale i správné načasování. Hranice mezi úspěchem a neúspěchem je velmi často daná právě (ne)schopností komunikovat. Ve spolupráci s odbornicí na strategickou komunikaci Mirkou Čejkovou pro vás připravujeme seriál, který, jak věříme, bude inspirací pro zlepšení vašich komunikačních dovedností.

Fórum výrobních průmyslníků

Jak se současná doba odráží nachodu vaší společnosti – jak z pohledu objemu zakázek, jejich realizace a kompletace, tak ikaždodenního přístupu k zamezení šíření koronaviru mezi vašimi zaměstnanci. Dokážete vyčíslit náklady, které jste již do těchto opatření investovali?

Fórum děkanů strojních fakult

Jak se současný způsob výuky odráží na studentech – na jejich osobnosti, přístupu ke studiu, k dosahování dílčích výsledků, na přípravě k finální části studia, k následujícímu profesnímu působení, ale i v sociální/osobní rovině vazby pedagog – student?

Pět principů pro zvýšení efektivity

Tork, spadající pod společnost Essity, uvádí na trh novou příručku představující princip „kaizen“. Díky němu mohou podniky zavést filozofii kontinuálních vylepšení.

Když je řemeslo posláním

V součinnosti se zákazníkem navrhovat nástroje s maximální hospodárností a produktivitou – to je cílem rodinné nástrojářské společnosti UniCut, jejíž produkty můžete najít ve výrobních firmách prakticky po celém světě. Její jednatel, Ing. Petr Inemann, s nímž jsme měli možnost hovořit, převzal vedení firmy po svém otci. Nezdědil však jen firmu, ale především, jak sám říká, lásku k řemeslu.

Abychom na změny zareagovali včas

Covid-19 je humanitární krize, která má bezprecedentní dopady na všechna průmyslová odvětví. Podniky stojí před novou výzvou, na kterou musí reagovat. Některé podniky tuto výzvu využijí ke svému rozvoji a expanzi, některé ji jen přežijí, a budou i takové, které zaniknou. První reakcí bývá zastavení všech investic, včetně investic do informačních technologií. A právě informační technologie ukážou, kdo bude vítězem, a kdo poraženým.

Firma a příroda mají k sobě blízko.
Více, než si myslíme.

Společnosti Fosfa je největším zpracovatelem žlutého fosforu v Evropě. Z něho pak vyrábí esenciální směsi zejména pro potravinářské i speciální průmyslové aplikace, které vyváží do více než 80 zemí světa. Vedle toho vyrábí také přírodní ekologické produkty, jako jsou přírodní prostředky péče o tělo i domácnost Feel Eco. Její záběr je ale širší, provozuje první českou vertikální farmu Feel Greens, ve které s pomocí hydroponie pěstuje microgreens, bylinky a saláty zcela bez jakýchkoliv pesticidů, GMO či růstových regulátorů.

Technologie pro mistry horkého tváření

Zavítáte-li do části města Olomouc s názvem Bystrovany, bezpochyby vás zaujme architektonicky velmi čistá budova, součástí jejíž fasády je velké plastické červené logo Weba. Když pak vejdete dovnitř, ohromí vás výrobní hala monumentálních rozměrů s množstvím sofistikovaných strojů různých značek – zejména pak značky Mazak. Od loňského roku mezi nimi můžete spatřit i automatickou obráběcí linku se dvěma stroji Mazak Variaxis 1050.

Hodinky, nebo číselníkové úchylkoměry?

Dnes nejspíše neexistuje strojírenská výroba, kde by se „hodinky“, jak je mnohdy toto měřidlo nazýváno, nepoužívaly. Stejně tak jako „šupléra“ –označující posuvné měřítko– se slangový název „hodinky“ dostal strojařům pod kůži tak, že při použití odborně správného výrazu – číselníkový úchylkoměr – často zaváhají, oč vlastně jde. Pojďme se tedy podívat na hodinky, které jsou nepostradatelným pomocníkem každého strojaře, ale čas měřit neumí.

Inovace podnikatelského modelu, Část 3. Inovační projekty

V našem seriálu vznikajícím ve spolupráci s partnerskou sítí Inovato vás krok po kroku provázíme klíčovými fázemi inovačního procesu v kontextu ekosystému doby a místa. Své zkušenosti vám předávají praktici, kteří mají za sebou mnoho inovačních projektů s tržně úspěšnými výsledky. Přijměte naše pozvání do edukačních eventů.

Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členy 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