Prasa o nas

Artykuły i certyfikaty:

ODPYLANIE MASZYN : Energochłonny element procesu technologicznego

Transport pneumatyczny - mity i fakty

Współczesna instalacja odciągowa realizuje w procesie technologicznym trzy zasadnicze funkcje: bezpośrednią obsługę obrabiarki, transport pneumatyczny i oczyszczanie powietrza.

Możliwości obniżenia energochłonności w zakresie bezpośredniej obsługi przez instalację odciągową obrabiarki produkcyjnej rozpatrzyliśmy w poprzednim artykule.
Obecnie rozważymy funkcję transportu pneumatycznego, polegającą na przemieszczaniu odebranego z maszyn odpadu do odpylacza lub miejsca magazynowania.
Literatura fachowa [1] definiuje, że transport pneumatyczny to dwufazowy proces przepływowy polegający na przemieszczaniu cząstek stałych (odpadu) w przewodzie otwartym lub zamkniętym, pod wpływem sił wywołanych przepływem powietrza (lub innych gazów). W zależności od wielkości ciśnienia powietrza rozróżniamy transport nisko-, średnio- i wysokociśnieniowy. Jednak najważniejsza dla nas cecha transportu pneumatycznego to koncentracja transportowa. Masowa koncentracja transportowa określa stosunek masy transportowanego odpadu do masy powietrza użytego do tego transportu.
Transport o niskiej koncentracji ma miejsce wtedy gdy stosunek mas zawiera się w granicach od 1 do 10. Transport o wysokiej koncentracji cechuje się stosunkiem mas powyżej 10 i dochodzi w specyficznych rozwiązaniach do 100 i więcej.
Oznacza to, że przy pomocy jednego kilograma powietrza (w warunkach normalnych to około 0,8 m3 powietrza) można przemieścić od jednego do 100 i więcej kilogramów odpadu.
Mało powietrza, duĹźo odpadu – to powody, dla ktĂłrych transport pneumatyczny rozwija się dynamicznie w wielu branĹźach przemysłu.

Branża drzewna używa również pojęcia transport pneumatyczny, lecz techniczne realizacje tego transportu nie mają nic wspólnego z jego współczesnymi możliwościami.
Koncentracja masowa w instalacjach transportu pneumatycznego w przemyśle drzewnym nie przekracza wartości 0,1, a w większości przypadków osiąga wartości od 0,01 do 0,03. [2]
Oznacza to, że w przemyśle drzewnym dla przetransportowania kilograma odpadu zużywa się od 10 do 1000 razy więcej powietrza niż w innych branżach przemysłowych.
Wydaje się, że jest to kolejne miejsce strat energetycznych, które staramy się ograniczyć.
Na początku rozwoju instalacji odciągowych przyjęto, Ĺźe funkcja pneumatycznego odbioru odpadu z maszyny (funkcja obsługi obrabiarki), jest toĹźsama z funkcją transportu pneumatycznego, służącą przecieĹź do przemieszczania odpadu na pewne odległości. Zakłady rozbudowywały się, przybywało maszyn, rosły odległości, rosło teĹź zapotrzebowanie na ilości powietrza w instalacjach odciągowych. Pierwotna idea pozostała jednak bez zmian – zmieniała się tylko skala urządzeń, rosły koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. I tak jest do dnia dzisiejszego.
W przeszłości, gdy odpad drzewny charakteryzował się dużą niejednorodnością (z uwagi na niskie prędkości obróbcze - różne wielkości cząstek odpadu, większe kawałki itp.), trudno było uzyskać wysoką koncentrację masową w instalacjach transportu pneumatycznego. Współcześnie, przy wysokich prędkościach obróbki, uzyskujemy praktycznie odpad jednorodny, wysoce rozdrobniony, pochodzący w dużej ilości przypadków z materiałów drewnopochodnych o ustalonej strukturze. Nie ma obecnie większych technicznych przeszkód, aby masową koncentrację w instalacjach transportu pneumatycznego w przemyśle drzewnym zdecydowanie podwyższyć.
Rozpatrzmy przykład obrazujący nowe możliwości.

Załóżmy, Ĺźe rurociąg transportu pneumatycznego, ktĂłry obiega cały zakład i do ktĂłrego w wielu miejscach podawany jest odpad ma wymiar Ø 100 mm. Przy prędkości powietrza około 25 m/s otrzymujemy przepływ około 700 m3/godzinę tj. 840 kg powietrza w ciągu godziny. Załóżmy, Ĺźe chcemy w nowym rozwiązaniu transportu pneumatycznego uzyskać koncentrację masową w wysokości 0,5 (to i tak zdecydowanie niĹźej niĹź jest moĹźliwe, ale 5-cio krotnie więcej niĹź maksymalnie obecnie - nie rĂłbmy rewolucji od razu). WĂłwczas 840 kg powietrza jest w stanie prze-transportować 420 kg odpadu drzewnego w ciągu godziny, co jest rĂłwnowaĹźne ilości 2,8 m3 odpadu/godzinę (przyjmując za normą PN-EN 12779:2004 masę 1m3 odpadu rĂłwną 150 kg). Tylko nieliczne zakłady produkują większe ilości odpadu w ciągu godziny. Ale i dla tych, ktĂłrzy wytwarzają większe ilości odpadu moĹźliwe jest zastosowanie nowego rozwiązania, albo poprzez powiększenie średnicy przewodu transportowego i zwiększenie ilości powietrza przy niezmienionej koncentracji, albo poprzez prĂłbę zwiększenia koncentracji przy niezmienionej ilości powietrza.
Powiększając koncentrację w systemie transportu pneumatycznego uzyskujemy dodatkowe korzyści. Pierwszą jest fakt, Ĺźe instalacja ta przestaje stanowić zagroĹźenie wybuchowe, gdyĹź ciągła, wysoka koncentracja odpadu powoduje trwałe przekroczenie gĂłrnej granicy wybuchowości określanej obecnie na poziomie 0,5 kg/m3 ( w naszym przykładzie koncentracja ta wynosi 0,6  kg/m3).
Korzyść druga, to znakomite zmniejszenie wielkości odpylacza końcowego służącego do rozładowania odpadu z transportu pneumatycznego.
Szansa na unowocześnienie obecnych systemów odciągowych stosowanych w branży drzewnej tkwi w możliwości wyodrębnienia urządzeń dla realizacji poszczególnych funkcji systemu. Inne urządzenia dla transportu pneumatycznego i zupełnie inne dla bezpośredniej obsługi pojedynczej obrabiarki lub ich grupy. To rozdzielenie funkcji umożliwia, szczególnie przy małych ilościach odpadu, okresowe zatrzymywanie instalacji transportu przy pracującej instalacji odciągowej dla bezpośredniej obsługi obrabiarki. Instalacja transportu pracująca cyklicznie (włączana wtedy, gdy ilość odpadu zgromadzona w systemie odbioru od obrabiarki zapewnia wysoką koncentrację transportu pneumatycznego podczas jego pracy) stanowić będzie Ľródło dalszych oszczędności energetycznych.
Inicjatywa w zakresie całkowitej modernizacji instalacji odciągowych  naleĹźy do producentĂłw maszyn do obrĂłbki drewna i materiałów drewnopochodnych.
To oni powinni zmodernizować produkowane przez siebie obrabiarki w taki sposób, aby układ odbioru odpadu z maszyny był mniej energochłonny.

Literatura:
[1] Zbigniew Piątkiewicz – Transport pneumatyczny. Monografia. Wydawnictwo Politechniki
      ÂŚląskiej. 1999
[2] Stanisław Dolny – Transport pneumatyczny i odpylanie w przemyśle drzewnym. Akademia
      Rolnicza Poznań. 1999

© aerotech 2006 wszystkie prawa zastrzeĹźone