Механическая обработка древесины сопровождается образованием значительного количества мелкодисперсных отходов и пыли. На деревообрабатывающих, лесопильных и мебельных предприятиях воздушная среда загрязняется сложной смесью веществ, состав которой обусловлен характером производства.
Большое количество многокомпонентной по составу пыли образуется при операциях шлифования и полирования деталей мебели. Несмотря на принимаемые меры защиты, определенное количество древесной пыли все же поступает в воздушную среду и осаждается на поверхностях строительных конструкций, стен и оборудования.
В деревообрабатывающих производствах источники выделения пыли (частиц с диаметром до 200 мкм) бывают двух видов. К первому виду источников относится технологическое оборудование, при работе которого пыль, а также более крупные частицы образуются в качестве отходов механической обработки древесных и других материалов. Ко второму виду источников относится технологическое оборудование для получения измельченных материалов, которые являются полуфабрикатами в технологических процессах, например в производстве древесностружечных плит, или конечным продуктом в производстве древесной муки.
Для источников, как первого, так и второго видов, задача предотвращения попадания пыли в объем производственных помещений решается путем отсоса дисперсных отходов в момент их образования от режущих органов станков.
Наиболее распространено применение пневмотранспорта. Образующаяся газовзвесь передается по линии пневотранспорта к циклону, где происходит разгрузка продукта и очистка транспортирующего воздуха. Применение циклонов не решает задачи тонкой очистки воздуха в помещениях деревообрабатывающих производств.
Так, циклоны позволяют улавливать частицы от 2 до 3000 мкм, в то время как волокнистые и тканевые фильтры, применяемые в аспирационных установках и устройствах, улавливают частицы от 0,1 до 100 мкм. Эффективность газоочистки в циклонах, как правило, не высока и не превышает 97%, что приводит к загрязнению атмосферы. При таком методе достижение предельно допустимой концентрации пыли в воздухе на рабочем месте станочника может быть достигнуто, если обеспечить достаточно высокую скорость воздухозабора от режущего органа станка, что потребует экономически неоправданно высоких расходов воздуха на пневмотранспортирование отходов.
Кроме того, при сложных и разветвленных пневмотрассах и применении комбинации приточных и вытяжных вентиляторов требуется согласование их расходов. В противном случае скорость воздухозабора от режущего органа станка будет недостаточна для эвакуации пыли из рабочей зоны, а в трассе не будет обеспечено разрежение и произойдет запыление рабочего помещения через негерметичные фланцевые разъемы.
То же самое происходит в тех случаях, когда по каким-либо причинам в результате плохой разгрузки циклона произойдет его переполнение дисперсным продуктом. При технологических процессах получения дисперсных древесных полуфабрикатов, когда его выгрузка осуществляется непосредственно из станка, например, через шлюзовый затвор или с помощью транспортера, предотвращение запыленности воздуха в рабочем помещении решается за счет местного отсоса воздуха из зоны выгрузки. При этом необходимо обеспечить минимальный захват измельченного материала воздушным потоком.
Таким образом, применение пнвмотранспорта и циклонной очистки воздуха не может обеспечить соблюдение санитарно-гигиенических требований к запыленности рабочих помещений. Существенными недостатками циклонной очистки является также ограниченные возможности очистки, не отвечающие современным требованиям; необходимость их монтажа вне производственных помещений, что приводит к удалению теплого воздуха из помещений.
В настоящее время наряду с системами пневмотранспорта и циклонами, выполняющими преимущественно технологические функции разгрузки и устройств для предварительной очистки воздуха, все более широко для снижения запыленности применяют локальную вакуумную аспирацию рабочих мест с использованием тканевых фильтров разных типов.
На сегодняшний день пока не разработан универсальный фильтровальный материал, поэтому каждый вид из известных фильтровальных материалов предназначен для применения в определенных условиях. Очистным элементом является фильтровальный рукав. Фильтровой материал, используемый в системах вакуумной аспирации, делится на классы, присваиваемые в зависимости от материала и типа применяемой его пропитки. По европейской классификации для деревообработки предназначен материал класса М из пропилена со специальной пропиткой. При правильной регенерации фильтровальный рукав служит до 10 лет.
Современные аспирационные установки обеспечивают эффективное и надежного обеспыливание воздуха в рабочей зоне производственных помещений и охрану атмосферного воздуха от загрязнения с минимальными капитальными и эксплуатационными затратами. В настоящее в деревообрабатывающих производствах индустриально развитых стран фильтры являются основным видом пылеулавливающего оборудования аспирационных систем. За счет конструктивных особенностей и используемых материалов аспирационных систем воздух может быть очищен от древесной пыли до величины менее 1 мг/м3 , т. е. ниже величины предельно допустимого санитарными нормами пылесодержания приточного воздуха.
Это позволяет, в большинстве случаев, организовать циркуляцию в помещении очищенного воздуха, используемого для аспирации, и за счет этого снижать в холодное время года расходы на отопление. Так, например, после установки вакуумной системы на Архангельском фанерном заводе, температура в производственных помещениях повысилась на 6 градусов.
Вакуумные системы по потреблению электроэнергии вентиляторами экономичнее циклонов на ~30%, только за счет своих технических характеристик. Расход электроэнергии при системе циклонной очистки постоянен независимо от числа станков. Поэтому, при отключении нескольких станков возникает перерасход электроэнергии. В то же время затраты энергии при аспирационной очистке воздуха соответствует числу задействованных станков. В этом состоит косвенная экономия затрат.
Текст: Малюшова Е. В., Гамрекели М. Н. (УГЛТУ)
Фото: OOO «Хёкер Политехник и Престо Прессен»