Zastosowania laserowe i plazmowe: Wybór systemu odpylania

Zastosowania w zakresie cięcia termicznego, takie jak cięcie plazmowe i laserowe, generują znaczne ilości dymów i cząstek stałych, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia operatorów i być szkodliwe dla maszyn tnących.

Często zintegrowane odpylacze w systemach tnących pomagają zmniejszyć narażenie pracowników na dymy i pomagają chronić drogie maszyny. Przy wyborze i projektowaniu odpylacza rozważania dotyczące generowanych termicznie pyłów powinny obejmować wyzwania w zakresie filtracji stawiane kolektorom ze względu na rozmiar cząstek, obciążenie i ryzyko występowania pyłów palnych.

Zalety mediów filtracyjnych obciążanych powierzchniowo

Drobny pył wytwarzany podczas cięcia termicznego wymaga prawidłowego działania wysokowydajnych kolektorów z wkładem. Wydajność kolektora znacznie zwiększają obciążenie powierzchniowe, nanowłókna i przepływ powietrza w dół. Nanowłókna pomagają w usuwaniu bardzo drobnych cząstek stałych ze strumienia powietrza poprzez kilka zjawisk filtrujących, w tym przechwytywanie, dyfuzję i uderzanie. Nanowłókna zwiększają ogólną wydajność mediów filtracyjnych i zmuszają cząstki stałe do gromadzenia się na powierzchni mediów, gdzie skuteczne może być czyszczenie impulsowe. Przepływ strumienia powietrza w dół ma również decydujące znaczenie dla stabilizacji spadku ciśnienia podczas cięcia termicznego. Gdy system oczyszczania generuje impulsy, przepływ powietrza w dół pomaga w usuwaniu drobnych cząstek i dymów z powierzchni filtra. Wkłady filtracyjne bez nanowłókien często pozwalają na osadzanie się cząstek we włóknach medium, co powoduje zmniejszenie
przepływu powietrza do stołu cięcia i krótszą żywotność filtra.

Określanie rozmiaru odpylacza

Wielkość odpylacza zależy od wymaganego przepływu powietrza, aby zatrzymać dymy i cząstki stałe. Mówiąc ogólnie, im szerszy stół tnący, tym większy przepływ powietrza wymagany jest do zatrzymania pyłu, a tym samym wymagany jest większy odpylacz. Na przepływ powietrza wpływają również inne zmienne obejmujące wielkość stołu, część stołu pokrytą obrabianym elementem oraz liczbę otwartych stref w stole podczas procesu cięcia. Stoły z przepływem zstępującym są często dzielone (lub dzielone na strefy), aby zmniejszyć całkowity przepływ powietrza wymagany do skutecznego wychwytywania pyłu, a tym samym zmniejszyć rozmiar kolektora. Rozmiar kolektora jest następnie dostosowywany na podstawie czynników obejmujących liczbę głowic tnących, technologię cięcia (laserowe, plazmowe, tlenowo-paliwowe itp.), cięty materiał oraz prędkość cięcia i czas pracy palnika. W przypadku elementów większych w jednym stole o przepływie zstępującym można zintegrować wiele maszyn tnących.

Przepływ powietrza przez stół do cięcia musi być wystarczający do wygenerowania na powierzchni stołu prędkości strumienia zstępującego wystarczającej do pokonania wznoszenia się dymu. Prędkość strumienia zstępującego to minimalna prędkość powietrza wymagana, aby zapobiec wydostawaniu się dymu i cząstek stałych ze stołu do cięcia, a dla zastosowań cięcia termicznego wynosi zwykle 150–250 stóp/min, ale może się różnić w zależności od konstrukcji i wielkości stołu.

Potrzeba analizy zagrożeń

Podobnie jak w przypadku każdego procesu przed wybraniem strategii odpylania klienci powinni przeprowadzić analizę zagrożeń. W każdym procesie cięcia termicznego zazwyczaj występują iskry, a gromadzone pyły mogą być łatwopalne, co stwarza ryzyko wybuchu i/lub pożaru. Przy każdej strategii odsysania suchego pyłu należy brać pod uwagę strategie łagodzenia źródła zapłonu. Ponadto należy uwzględniać ryzyko związane z wychwytywaniem cząstek stałych pochodzących z różnych metali. Krajowe stowarzyszenie ds. ochrony przeciwpożarowej (NFPA) publikuje szereg norm, które pomagają zmniejszyć ryzyko związane z palnymi pyłami metali.

W ostatnich latach urząd ds. BHP (OSHA) znacznie obniżył dopuszczalne wartości graniczne narażenia (PEL) dla wielu pyłów, takich jak sześciowartościowy chrom. Może to stanowić problem w przypadku zastosowań do cięcia metali zawierających chrom, takich jak stal nierdzewna, w której zawartość ta jest znacznie wyższa niż w przypadku innych popularnych metali, takich jak stal węglowa lub aluminium. W obiektach, w których do obniżania emisji z procesów cięcia wykorzystywana jest recyrkulacja powietrza, wymagany może być filtr monitorujący.

Sprowadź ekspertów

Biorąc pod uwagę wyzwania związane z filtracją wynikające z cięcia termicznego, producenci powinni skonsultować się z ekspertami ds. filtracji w sprawie rozwiązań w zakresie odpylania, które spełniają wymagania właściwej instytucji, chronią maszyny tnące i minimalizują narażenie pracowników na szkodliwe dymy i cząstki wytwarzane przez te zastosowania.