Toz Toplama ve Emiş Sistemleri

Hangi sorunu çözer

Toz, üretim yapan her tesiste bir yan üründür. Zımpara, taşlama, kesme, karıştırma, dolum ve taşıma işlemlerinin hepsi havaya partikül bırakır. Bu partikül havada asılı kaldığı sürece üç ayrı sorun üretir: operatörün solunum yoluyla maruziyeti, makine ve elektrik panolarının içinde birikerek arızaya yol açması, ve bazı malzemelerde patlayıcı toz bulutu oluşma riski.

Toz toplamanın temel ilkesi, partikülü havaya karışmadan kaynağında yakalamaktır. Ortam havasını genel olarak filtrelemek, kaynakta emişin yerini tutmaz: partikül bir kez üretim alanına dağıldıktan sonra onu toplamak için gereken debi, kaynakta yakalamak için gerekenin kat kat üzerindedir. Bu yüzden iyi bir toz toplama projesi, davlumbaz ve emiş ağızlarının makineye ne kadar yakın ve hangi geometride konumlandığıyla başlar.

Toplanan tozun ne olacağı ikinci karardır. Bazı tozlar atık olarak bertaraf edilir, bazıları ise geri kazanılır. Ahşap tozu briket üretiminde, metal tozu geri dönüşümde, gıda tozu ise çoğu zaman atık olarak değerlendirilir. Bu karar, filtre ünitesinin altına silo mu, big-bag mi yoksa basit bir toz haznesi mi konacağını belirler.

Uygulama alanları

• Mobilya ve ağaç işleme atölyeleri
• Metal taşlama, zımpara ve kesim alanları
• Döküm ve kumlama tesisleri
• Plastik granül taşıma ve karıştırma hatları
• Gıda üretiminde un, şeker ve baharat dolum alanları
• Beton, kireç ve mineral işleme tesisleri

Sistem bileşenleri

Emiş ağızları ve davlumbazlar

Sistemin en belirleyici parçasıdır. Emiş ağzının makineye uzaklığı iki katına çıktığında, aynı yakalama etkisi için gereken debi dört katına çıkar. Bu nedenle davlumbaz tasarımında amaç, ağzı partikülün oluştuğu noktaya mümkün olduğunca yaklaştırmak ve partikülün doğal fırlama yönünü kullanmaktır.

Kanal hattı

Toz taşıyan kanallarda hava hızı, havalandırma kanallarından farklı olarak bir alt sınıra tabidir. Hız düşerse partikül kanalda çöker, hat zamanla tıkanır. Hafif tozlarda daha düşük, ağır ve nemli tozlarda daha yüksek taşıma hızı gerekir. Kanal hatları temizlik kapaklarıyla donatılır; dirsekler aşınmaya karşı kalın sacdan yapılır.

Filtre ünitesi

En yaygın tip jet pulse torba veya kartuş filtredir. Kirli hava filtre yüzeyinden geçer, partikül dışarıda tutulur; belirli aralıklarla basınçlı hava darbesiyle filtre yüzeyi silkelenir ve biriken toz aşağıdaki hazneye düşer. Bu temizleme işlemi sistem çalışırken yapılabildiği için hat durmaz.

Siklon ise mekanik bir ön ayırıcıdır. Havayı döndürerek ağır partikülü merkezkaç kuvvetiyle ayırır. Tek başına ince tozu tutmaz, ama filtre öncesinde kullanıldığında filtre yükünü belirgin biçimde azaltır ve filtre ömrünü uzatır.

Fan ve gürültü kontrolü

Fan daima filtreden sonra konumlandırılır; böylece partikül fan çarkından geçmez, aşınma ve dengesizlik oluşmaz. Fan çıkışında susturucu ve titreşim yalıtımı kullanılır.

Seçim kriterleri

Eşzamanlılık çoğu projede gözden kaçan kalemdir. Bir atölyede on makine varsa ve bunların en fazla altısı aynı anda çalışıyorsa, sistem on makinenin toplam debisine göre değil altısına göre tasarlanır. Bunun için her makine ağzına otomatik kapak konur ve makine durduğunda kapağı kapanır. Böylece fan küçülür, enerji tüketimi düşer.

Patlayıcı toz riski

Ahşap, un, şeker, alüminyum ve bazı plastik tozları uygun koşullarda patlayıcı bulut oluşturabilir. Bu tür tozlarla çalışılan tesislerde toz toplama sistemi ayrı bir mühendislik konusudur: filtre ünitesi bina dışına konumlandırılır, patlama tahliye kapağı ve geri tepme emniyeti öngörülür, tüm metal parçalar topraklanır, kıvılcım tutucu değerlendirilir.

Bakım

Toz toplama sistemi, bakımı ihmal edildiğinde en hızlı verim kaybeden sistemlerden biridir. Periyodik kontrolde şunlara bakılır: filtre fark basıncı, basınçlı hava basıncı ve nemi, pulse valflerinin çalışması, toz haznesinin boşaltılma düzeni, kanal içinde birikme olup olmadığı, davlumbaz ağızlarındaki emiş hızı.

Basınçlı hava kalitesi özellikle önemlidir. Nemli veya yağlı hava, filtre yüzeyini temizlemek yerine çamurlaştırır. Hat üzerinde kurutucu ve yağ ayırıcı bulunması, filtre ömrünü doğrudan uzatır.

Merkezi sistem mi, makine başı ünite mi

İki yaklaşım da geçerlidir; seçim tesisin düzenine bağlıdır.

Makine başı üniteler her tezgâhın yanına konan küçük filtrelerdir. Kanal hattı gerektirmez, yer değiştiren makinelerle birlikte taşınabilir, bir ünite arızalandığında diğer tezgâhlar etkilenmez. Buna karşılık her ünitenin ayrı bakımı, ayrı filtre stoğu ve ayrı gürültüsü vardır. Atölyede on ünite varsa on ayrı bakım noktası oluşur.

Merkezi sistem tüm emiş noktalarını tek filtreye bağlar. Bakım tek noktada toplanır, gürültü kaynağı üretim alanının dışına çıkar, toplanan toz tek hazneden alınır. Karşılığında kanal hattı yatırımı gerekir ve makine yerleşimi değiştiğinde hat da değişmelidir.

Pratik kural şudur: emiş noktası sayısı az ve yerleşim sık değişiyorsa makine başı, nokta sayısı fazla ve yerleşim sabitse merkezi sistem daha makul olur. Karma çözümler de yaygındır; sabit hat merkezi sisteme, gezici tezgâhlar makine başı üniteye bağlanır.

Emiş hattının planlanması

Kanal hattı çizilirken üç şey aynı anda gözetilir: taşıma hızının her kolda korunması, kolların birbirini dengelemesi ve hattın temizlenebilir olması.

Kollar ana kanala akış yönünde eğik olarak birleştirilir; dik birleşme türbülans ve çökelme yaratır. Dirseklerde geniş yarıçap tercih edilir. Hat boyunca belirli aralıklarla temizlik kapağı bırakılır; kapak yoksa tıkanan hat sökülerek temizlenir ve bu üretim durması demektir.

Kolların dengelenmesi devreye alma sırasında ölçümle yapılır. Kâğıt üzerinde eşit görünen iki kol, sahada farklı debi çeker; damper ayarı bu farkı kapatır.

Ekonomik ömür ve geri dönüş

Toz toplama yatırımının geri dönüşü yalnızca enerji üzerinden hesaplanmaz. Hesaba katılması gereken kalemler şunlardır: makine bakım aralığının uzaması, elektrik panosu arızalarının azalması, temizlik iş gücünün düşmesi, iş sağlığı yükümlülüklerinin karşılanması ve ürün kalitesinde tozdan kaynaklanan kayıpların önlenmesi.

Bu kalemler tesise göre çok değişir; keşif sırasında hangi kalemin o tesiste ağır bastığı konuşulur ve yatırım buna göre önceliklendirilir.