Grundlagen der Absaugtechnik: Luft, Staub, Filter
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Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Schulungsunterlagen Grundlagen Luft, Staub, Absaugung, Filter und Physik European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Grundlagen: Luft Gewicht bei Normbedingungen: 1,293 kg / m³ d.h. Ventilator mit 6000 m³/h bewegt: 7,8 t Luft Grundlagen: Staub • allgemeine Klassifizierung: European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 2 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. • Sinkgeschwindigkeiten: Seriöse Aussagen über Partikelgröße nur bei Staubprobe ermittelbar, da Größe abhängig von zerspanendem Prozess. Klassifizierung: Feinstaub: ca < 10 µm Was ist Staub für uns? Staub sind beim Produktionsprozess anfallende Partikel welche vom Produktionsprozess abgeleitet werden müssen. - Produktionsqualität & Effizienz - Mitarbeiterschutz - Schutz der Maschinen - Umweltschutz European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 3 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Erfassung von Stäuben an Maschinen Gestaltung des Luftstroms, welche Stäube und Späne erfassen und zur Absaughaube/Rohrsystem leiten: Konstruktion von Absaughauben – individuell auf Bearbeitungsmaschine sowie Werkstück anzupassen. Wichtig: • • • • Erfassung des „Späneflugs“ Anbringung nahe am Werkzeug bzw. in Flugrichtung der Späne/Staubpartikel Luftgeschwindigkeit an der Absaugstelle abhängig von Größe und Geschwindigkeit der Späne/Stäube Ausreichend Zuluft gewährleisten Grundlagen Absaugung & Filter Überdrucksystem Unterdrucksystem European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 4 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Herzstück der Anlage: Ventilator Filterformen Filterschlauch - Abscheidegröße > 10µm Filtermaterial: - Polyesternadelfilz - Spezialmaterialien 2 grundlegende Prinzipien: Vorteil Außenbeaufschlagt: • • • • rel. hohe Filtefläche antistatisches Filtermaterial sehr gute Abreinigung sehr gut anpassbar European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 5 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. • • geringer Widerstand Standzeit ca 12.000 h Cone® Filter Außenbeaufschlagter Filterschlauch mit Innenkonus Mehr Filterfläche bei gleicher Größe Innendruck und Außendruck wirken sich Positiv auf Regeneration und Filtration aus. Druckstoßabreinigung mittels Venturi Düse Standardfilter Cone® European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 6 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Optimale Filterdimensionierung: Filterflächenbelastung Filterflächenbelastung im Überblick: < 120 m³/h/m² 120 - 150 m³/h/m² 150-180m³/h/m² 180-200m³/h/m² >200 m³/h/m² ideal ausreichend bedingt ausreichend kritisch zu hoch Standard zu hoch führt zu: • • • • vorzeitigem Verschleiß der Filter Höherer Energieverbrauch Geringere Absaugleistung Nichteinhaltung der geforderten Grenzwerte European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 7 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Grundlagen Physik m³/h = Luftvolumen m/s = Luftgeschwindigkeit mmD = Durchmesser m² = i.d.R. Fläche des Rohr Pa = Widerstand Widerstand Gesamtwiderstand = dynamischer + statischer Widerstand • • dynamischer Widerstand = Fließdruck statischer Widerstand = komprimieren der Luft Was macht der Ventilator? • Transportiert Luft • Überwindet Widerstand ∗ = kW (Formel verkürzt) Übersicht Widerstandsverlauf : Beispiel: • • • • 1 x Maschine 200mmD Rohrleitung 24 m/s 2713 m³/h European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 8 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Grundsätzlich gilt: • • Anstieg des Widerstandes mit jedem Meter Rohr Überdurchschnittlicher Anstieg bei: Bögen, Abzweigen, Filter (bei zu geringer Filterfläche) Was baut Widerstand auf: • • Luft selbst Maschinen o Standardmaschinen: 300-500 Pa o Sondermaschinen: CNC, Kantenanleimer, stehende/liegende Plattensäge, Breitband: bis 2000 Pa – in Einzelfällen mehr siehe Datenblatt o Rohleitung o Filter o Rückluft Zusammenhang: Rohrdurchmesser, Luftgeschwindigkeit, Widerstand • • Geringer Rohrdurchmesser = hohe Geschwindigkeit Hohe Geschwindigkeit = hoher Widerstand Widerstand steigt exponentiell an Zusammenhang: Rohrdurchmesser, Geschwindigkeit und Luftmenge 0 ² ä ! "#$$ % 3600 % ! ) *$+ ! ,#"-#+. #$ / ) *$1 " oder: European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 9 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Beispiele Nr. 1 Rohrdurchmesser: 160 mm Luftgeschwindigkeit: 24 m/s Gesucht: Luftmenge Lösung: Nr. 2 Luftmenge: 4239 mm Luftgeschwindigkeit: 24 m/s Gesucht: Rohrdurchmesser Lösung: Nr. 3 Gesucht: Rohrduchmesser Beispiel: Was ergibt ein 160 mmD und ein 140 mmD Rohr (bei ca. gleicher Luftgeschwindigkeit 24m/s)? Lösung: European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 10 Europäischer Fachverband für Luftreinhaltung & Entstaubungstechnik e.V. European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V. Lösung Variante 1: (Zusammenhang: Rohrdurchmesser, Geschwindigkeit und Luftmenge) Rohrduchmesser / Kreis-Fläche Fläche: 160mmD = 0,0201 m² 140mmD = 0,0154 m² Summe = 0,0355 m² = Durchmesser: 212 mmD Rohr: 200 mmD (Luftgeschwindigkeit ca. 26 m/s) Variante 2: Luftmenge: 160mmD = 1736 m³/h 140mmD = 1329 m³/h Summe = 3065 m³/h= Rohr: 200 mmD (Luftgeschwindigkeit ca. 26 m/s) European Association for Clean Air & Dust Extraction Systems e.V Mackstraße 18, 88348 Bad Saulgau 11
