Przewodnik po kolektorze mgły olejowej: wydajność, filtracja i konserwacja

Prawidłowe Zbieracz mgły olejowej do obróbki CNC lub obróbki dobiera się poprzez dopasowanie wydajności przepływu powietrza w stopach sześciennych na minutę do całkowitej objętości obudowy i liczby portów maszyny, potwierdzając jednocześnie, że stopień filtracji może wychwytywać cząstki o wielkości do 0,3 mikrona przy wydajności powyżej 95 procent. Pojedyncza frezarka CNC z obudową o objętości około 30 metrów sześciennych zazwyczaj wymaga kolektora o wydajności od 200 do 300 stóp sześciennych na minutę, aby osiągnąć 2–3 wymiany powietrza na minutę, a zmniejszenie tej wartości nawet o 20 procent jest najczęstszą przyczyną widocznej mgły olejowej wewnątrz obudowy maszyny podczas pracy.

Wybór odpowiedniego kolektora mgły olejowej

Wybór kolektora mgły olejowej rozpoczyna się od określenia typu maszyny źródłowej, przepływu powietrza potrzebnego do oczyszczenia obudowy oraz fizycznej przestrzeni dostępnej na przewody i montaż.

Dopasuj średnicę wlotu kolektora do istniejącej sieci kanałów, ponieważ zmniejszenie rozmiaru kanału o więcej niż jeden standardowy przyrost może zwiększyć stratę ciśnienia statycznego o 20 procent lub więcej.
Sprawdź, czy urządzenie jest montowane na górze maszyny, na podłodze, czy też zdalnie na ścianie, ponieważ ograniczenia przestrzenne wokół komórek CNC często ograniczają opcje w przypadku kompaktowych modeli montowanych od góry.
Potwierdź, że kolektor może poradzić sobie zarówno z mgłą olejową, jak i dymem, jeśli proces obejmuje cięcie z dużą prędkością, ponieważ cząstki dymu poniżej 1 mikrona wymagają innego stopnia filtracji niż większe kropelki oleju.
Sprawdź poziom hałasu, zazwyczaj pomiędzy 65 a 75 decybeli dla jednostek standardowych, w porównaniu z limitami hałasu w miejscu pracy, jeśli kolektor będzie montowany w pobliżu stanowisk operatorskich.

Wymagania dotyczące wydajności dla różnych typów maszyn

Wymagana wydajność przepływu powietrza zależy przede wszystkim od rozmiaru obudowy i liczby portów podłączonych do pojedynczego kolektora, ponieważ wiele maszyn współdzielących jedno urządzenie dzieli dostępny przepływ powietrza między sobą.

Pojedyncza frezarka lub tokarka CNC, obudowa o pojemności od 80 do 120 stóp sześciennych	200 do 300 stóp sześciennych na minutę zapewnia 2 do 3 wymian powietrza na minutę
Maszyny wielowrzecionowe lub dwupaletowe	400 do 600 stóp sześciennych na minutę, często podzielone na 2 porty kanałowe
Scentralizowany system dla 3 do 5 maszyn	800 do 1500 stóp sześciennych na minutę, w zależności od schematów jednoczesnej pracy
Ciężkie operacje szlifowania	Powyżej 1500 stóp sześciennych na minutę ze względu na wyższą szybkość wytwarzania mgły w wyniku atomizacji chłodziwa

W przypadku systemów scentralizowanych powszechną praktyką jest dobieranie rozmiaru w oparciu o jednoczesną pracę jedynie 60–70 procent podłączonych maszyn, ponieważ w większości harmonogramów produkcji wszystkie maszyny jednocześnie działają z pełną wydajnością i są rzadkością.

Skuteczność filtracji w zależności od wielkości cząstek

Skuteczność filtracji mierzy się na podstawie tego, jak dobrze kolektor wychwytuje cząstki o różnych rozmiarach, a mgła olejowa powstająca w procesach obróbki zwykle mieści się w zakresie od 0,1 do 10 mikronów, w zależności od prędkości skrawania i rodzaju chłodziwa.

Etap wstępnego filtrowania	Wychwytuje cząstki o wielkości powyżej 5 mikronów z wydajnością około 90%, usuwając większe kropelki, zanim osiągną drobniejsze etapy
Stopień koalescencyjny lub główny filtr	Wychwytuje cząstki o wielkości od 0,3 do 5 mikronów z wydajnością od 95 do 99 procent, co jest pierwszym etapem typowej mgły olejowej
Końcowy etap HEPA lub polerowania	Wychwytuje cząstki o wielkości do 0,3 mikrona ze skutecznością powyżej 99,97 procent, stosowane tam, gdzie występuje dym lub aerozol oleju o submikronowej średnicy

Kolektor oceniany tylko na etapie filtra wstępnego może wykazywać czyste powietrze wylotowe podczas lekkiej pracy, ale pozwala na gromadzenie się widocznego zamglenia w ciągu 30 do 60 minut po zwiększeniu prędkości cięcia i zmniejszeniu wielkości cząstek mgły.

Czynniki wpływające na szybkość wychwytywania mgły

Poza specyfikacjami znamionowymi samego kolektora, kilka czynników związanych z instalacją i procesem ma bezpośredni wpływ na ilość faktycznie wychwyconej mgły olejowej w porównaniu z ilością ulatniającą się do otaczającego obszaru roboczego.

Długość kanału i liczba zagięć zmniejszają efektywny przepływ powietrza, a każde zagięcie o 90 stopni zwiększa opór mniej więcej równy 3 metrom prostego kanału.
Jakość uszczelnienia obudowy ma istotne znaczenie, ponieważ szczeliny wokół drzwi lub paneli dostępowych większe niż 5 milimetrów mogą powodować zasysanie powietrza z otoczenia podciśnieniem i zmniejszanie prędkości wychwytywania mgły u rzeczywistego źródła mgły.
Stężenie i rodzaj chłodziwa wpływają na wielkość kropelek, przy czym syntetyczne chłodziwa często wytwarzają drobniejszą mgiełkę niż rozpuszczalne oleje, co wymaga wyższego stopnia filtracji, aby utrzymać tę samą szybkość wychwytywania.
Prędkość wychwytywania przy otworze okapu lub obudowy powinna zazwyczaj przekraczać 30 metrów na minutę, aby pokonać pęd mgły wytwarzanej przez wrzeciona o dużej prędkości.

Kolektory elektrostatyczne a filtry medialne

Metoda filtracji	Jednostki elektrostatyczne ładują cząstki, aby przyciągnąć je do płyt kolektora, podczas gdy jednostki filtrujące wykorzystują materiały warstwowe, takie jak włókno szklane lub włókno syntetyczne, aby fizycznie wychwytywać cząstki
Spadek ciśnienia w czasie	Płyty elektrostatyczne utrzymują stosunkowo stabilny przepływ powietrza podczas ładowania, podczas gdy w filtrach mediów następuje rosnący spadek ciśnienia, często wymagający monitorowania, gdy różnica ciśnień wzrośnie o 50 procent w stosunku do wartości bazowej
Wymagania dotyczące czyszczenia	Płyty elektrostatyczne można myć i ponownie wykorzystywać, często w cyklu co 2–4 tygodnie, natomiast filtry medialne są zazwyczaj jednorazowe i wymieniane według ustalonego harmonogramu
Wzór kosztów operacyjnych	Jednostki elektrostatyczne charakteryzują się wyższym kosztem początkowym, ale niższym bieżącym kosztem materiałów eksploatacyjnych, podczas gdy jednostki z filtrem medialnym mają niższe koszty początkowe, ale powtarzające się wydatki na wymianę filtra

W przypadku ciągłych operacji o dużej objętości kolektory elektrostatyczne często zmniejszają długoterminowe koszty materiałów eksploatacyjnych, podczas gdy jednostki filtrujące pozostają praktycznym wyborem w przypadku mniejszych objętości lub operacji przerywanych, gdzie częstotliwość wymiany filtra pozostaje niska.

Praktyki konserwacyjne zapewniające niezawodne działanie

Rutynowa konserwacja bezpośrednio określa, czy kolektor mgły olejowej będzie nadal działać ze swoją znamionową wydajnością przez cały okres użytkowania, przy czym większość strat wydajności można powiązać z odroczoną konserwacją, a nie z awarią sprzętu.

Co tydzień sprawdzaj manometry różnicy ciśnień, wymieniając lub czyszcząc filtry, gdy spadek ciśnienia osiągnie poziom określony przez producenta, często około dwukrotności wartości bazowej czystego filtra.
Spuszczaj zebrany olej ze miski olejowej zgodnie z harmonogramem dostosowanym do wielkości produkcji, ponieważ zbyt wysoki wzrost poziomu oleju może zmniejszyć efektywną powierzchnię filtra i obniżyć skuteczność wychwytywania.
W przypadku jednostek elektrostatycznych czyść ogniwa kolektora w ustalonych odstępach czasu, np. co 2 do 4 tygodni, ponieważ nagromadzone pozostałości na płytach mogą znacznie zmniejszyć wydajność ładowania w ciągu jednego miesiąca intensywnego użytkowania.
Co kwartał sprawdzaj przewody i uszczelki pod kątem wycieków, ponieważ nawet małe nieuszczelnione złącza mogą z czasem zmniejszyć ogólną wydajność wychwytywania systemu o kilka punktów procentowych.