Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Vhodný způsob filtrace v kovoprůmyslu
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Vhodný způsob filtrace v kovoprůmyslu

V nabídce různých odborných firem, které se průmyslovou filtrací zabývají, lze často nalézt filtrační systémy s prakticky identickým výkonem (průtokem), ale jejich cena je přitom výrazně odlišná, rozdíl může dělat i násobek ceny.

Co tento cenový rozdíl způsobuje? Ing. David Kratochvíl, ředitel jedné z nejúspěšnějších firem v oboru, v článku vše vysvětluje.

Odsávaná vzdušnina

Tato problematika je složitější, než by se mohlo na první pohled zdát. Je pravda v tom, že řada potenciálních zákazníků se skutečně nejprve ptá na cenu a až poté na potřebnou kapacitu a další parametry. Těm se ochotně a trpělivě vysvětlí, že nejprve je nutné dané pracoviště posoudit a zjistit, jak a jaká vzdušnina má být odsávána a filtrována, a až poté je možné doporučit a navrhnout vhodný filtrační systém. Maximálně zjednodušeně by to vypadalo takto: odsávanou vzdušninu, která se nejčastěji objevuje ve výrobních podnicích během procesů obrábění (a tváření), lze pro jednoduchost rozdělit do následujících čtyř kategorií, přičemž volba vhodného filtračního systému se zužuje s tím, jak roste náročnost procesu filtrace – pro příklad lze použít následující princip pyramidy.

Základna pyramidy – klasická olejová mlhovina

Jedná se o standardní mlhovinu, která se vytváří v pracovním prostoru obráběcích strojů při běžných technologických operacích. Mlhovina má nízkou teplotu (do 40 až 50 °C) a je v převážné většině složena z částic o velikosti 0,5–10 mikrometrů, přičemž obvyklá koncentrace nepřesahuje 10 mg.m-³ (jen pro úplnost, česká norma stanoví max. povolenou koncentraci 5 mg.m-³).

Pro tuto jednoduchou vzdušninu existuje velmi mnoho filtračních principů – dynamické, resp. odstředivé separátory, mechanické filtry, elektrostatické odlučovače (které si ale nerozumí příliš s mlhovinou z chladicích emulzí, zatímco olejové aerosoly jim nevadí), kaskádové věže s výměnnými pasivními elementy – protože zpracovat tuto vzdušninu je relativně snadné.

Olejová mlhovina s vyšší koncentrací částic

V řadě případů je ale odsávaná vzdušnina problematičtější – příkladem je např. pracovní cyklus, který obsahuje operace hrubování. Během hrubování může docházet k lokálnímu přehřátí třísky a k jejímu pálení, což způsobí to, že v aerosolu se objevují řádově menší částice kouře. Rovněž v případě strojů s vysokotlakým chlazením je třeba mít se na pozoru – při určitých operacích je vzdušnina silně koncentrovaná (do cca 20 mg.m-³), a navíc převážně obsahuje pouze submikronové částice.


Aplikace filtrační věže Absolent

Na aerosoly tohoto složení již zdaleka všechny systémy nestačí – např. čistě mechanické jednotky jsou fakticky neúčinné, protože nedokážou naplnit limity normy. Dobře ještě pracují odstředivé odlučovače i elektrostatické filtry a pochopitelně filtrační systémy vyšších tříd.

Zájemce by však při volbě vhodného filtračního systému měl však vedle pořizovací ceny zohlednit také dlouhodobé provozní náklady – tam bývá často zakopán pes. Pozor například, zda jednotka obsahuje či neobsahuje tzv. HEPA filtr (některé principy jej aplikují standardně a jednotku bez něj nelze používat), který obvykle stojí 5–8 tisíc Kč a jeho pořízení v rámci servisu několikrát ročně provoz značně prodraží.

Olejová mlhovina s vysokou koncentrací částic

Technologický vývoj poslední doby nabídl uživatelům strojů dříve nemyslitelné parametry otáček vřetena, vysoké tlaky chladicích kapalin, mimořádné řezné podmínky. S tím ovšem úzce souvisí i požadavek na vysoce kvalitní filtrační systémy, které musejí být schopny zpracovat poměrně vysoce koncentrovanou vzdušninu (do 60 mg.m-³), která je navíc prakticky celá složená z ultrajemných částic o velikosti do jednoho mikrometru. Výběr dodavatele filtračního systému pro tuto kategorii je již poměrně úzký, respektive – výběr dodavatele kvalitního systému s nízkými provozními náklady je již úzký. Není totiž problém nabídnout levnou jednotku s ventilátorem, který prostě prohání vzduch velmi kvalitními HEPA filtry – problém je v tom, že tyto HEPA filtry, které mají sloužit jen k dočišťování vzduchu, mohou mít v takovém případě životnost třeba jen několik dnů a majitel „cenově výhodné“ filtrační jednotky pak platí každý měsíc horentní sumy jedinému možnému dodavateli spotřebního materiálu.


Aplikace odlučovače Filtermist

V této skupině aplikací již jednoznačně vedou filtrační věže Absolent serie A•Mist, jejichž filtrační kaskáda je sestavena tak, že první dva stupně zachytí 98–99 % všech vstupujících nečistot, takže do posledního filtračního stupně – HEPA filtru – již vstupuje pouhé jedno procento všech odsátých částic. Oba první stupně jsou navíc samočistitelné (po určitém nasycení z nich zachycené médium samovolně odtéká, takže úroveň propustnosti již neklesá) a dokonce je omyvatelné. Díky tomu lze vidět aplikace, které jsou v pravém slova smyslu bezobslužné (bez potřeby jakéhokoliv servisu či ND) až několik let.

Olejové a emulzní mlhoviny a kouře s vysokou koncentrací

Pro takto koncentrovanou vzdušninu (přes 100 mg.m-³) je volba již poměrně jednoduchá – ve špičce naší pyramidy se pohybují již jen dvě tři světové firmy, které jsou schopny si s tímto typem vzdušniny poradit. Tato vzdušnina vzniká při nejtěžším obrábění pod olejem, při tepelném zpracování, při tváření nakonzervovaných součástí nebo při rychlém indukčním vyhřívání dílců před dalším zpracováním. Odsávaná vzdušnina je velmi komplikovaná – bývá teplejší, obsahuje velmi široké spektrum částic od těch nejmenších o velikosti v setinách mikrometru až po částice desítky mikrometrů veliké, vývin vzdušniny je často dynamický (typicky např. u strojů tlakového lití).


Aplikace odlučovače Filtermist na stroji Gildemeister

Správnou volbou je opět švédská firma Absolent, která se na tyto typy vzdušnin specializuje. Řada A•Smoke obsahuje sestavu vysoce robustních a výkonných filtračních elementů, které garantují vysokou úroveň výstupního vzduchu (obvykle na výstupu naměříme tisíciny mg.m-³ nebo méně; opět podotýkám, že norma je 5 mg.m-³) a to při garantované životnosti obvykle v řádu nikoliv měsíců, ale let.

Při volbě vhodného filtračního systému je třeba postupovat stejně obezřetně, jako při volbě jakéhokoliv jiného řešení. Zázračná řešení neexistují v žádném oboru a kvalita má prostě vždy svou cenu.

Ing. David Kratochvíl

Wemac

wemac@wemac.cz
www.wemac.cz

 

Graf roztřídění filtračních systémů
 

Další články

Všeobecné strojírenství
Výzkum/ vývoj
Renovace a údržba

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: