Výběr správného lapače olejové mlhy pro CNC stroj není jen otázkou výběru největší jednotky nebo porovnání výkonu motoru. Efektivní lapač olejové mlhy závisí na několika faktorech, včetně průtoku vzduchu, objemu skříně stroje, typu řezné kapaliny, intenzity obrábění a každodenních provozních podmínek.
Nedostatečně dimenzovaný odlučovač olejové mlhy může mít potíže se zachycením znečišťujících látek přenášených vzduchem před jejich únikem do dílny. Na druhou stranu, výběr zbytečně velké jednotky může zvýšit náklady na zařízení a spotřebu energie, aniž by přinesl odpovídající výhody. Nadměrné odsávání může také ovlivnit rovnováhu proudění vzduchu uvnitř skříně stroje.
Ve společnosti KOTON chápeme, že různá prostředí CNC obrábění vyžadují různé kapacity pro zachycování olejové mlhy. Naše řešení pro čištění vzduchu s olejovou mlhou jsou navržena tak, aby pomohla výrobcům kontrolovat olejovou mlhu přenášenou vzduchem s ohledem na filtrační výkon, požadavky na proudění vzduchu a provozní účinnost.
Tato příručka vysvětluje, jak dimenzovat sběrač olejové mlhy, vypočítat počáteční potřebu proudění vzduchu, vyhodnotit podmínky obrábění a vybrat vhodný systém pro dlouhodobý provoz.
1. Proč je důležité dimenzovat sběrač olejové mlhy?
Dimenzování sběrače olejové mlhy je proces stanovení průtoku vzduchu a filtrační kapacity potřebné k zachycení olejové mlhy generované obráběním za skutečných provozních podmínek.
Během CNC obrábění se řezné kapaliny a maziva mohou dostat do vzduchu, protože rotující nástroje, vysokotlaké chladicí systémy a obrobky rozptylují jemné kapičky do krytu stroje.
Bez dostatečného odsávání mohou tyto kontaminanty unikat otvory ve dveřích, štěrbinami v krytu nebo jinými otvory.
Správné dimenzování sběrače olejové mlhy pomáhá výrobcům:
- Zachyťte olejovou mlhu ve vzduchu dříve, než se rozšíří do dílny.
- Udržujte dostatečné proudění vzduchu uvnitř skříně stroje.
- Snižte množství zbytků oleje na okolním zařízení a površích.
- Podporujte čistší pracovní podmínky.
- Zabraňte zbytečné spotřebě energie z nadměrně velkých zařízení.
- Udržujte konzistentnější filtrační výkon.
Nicméně samotný průtok vzduchu neurčuje výkon. Kolektor musí také poskytovat dostatečnou filtraci a udržovat dostatečný průtok vzduchu proti odporu systému za reálných instalačních podmínek.
2. Jaký průtok vzduchu potřebuje CNC sběrač olejové mlhy?
Proudění vzduchu je jedním z nejdůležitějších faktorů při dimenzování sběrače olejové mlhy.
Popisuje objem vzduchu proudícího sběrným systémem za dané období a běžně se vyjadřuje v metrech krychlových za minutu (m³/min) nebo v metrech krychlových za hodinu (m³/h).
Pochopení požadavků na proudění vzduchu
Počáteční odhad proudění vzduchu pro uzavřený CNC stroj lze vypracovat s využitím objemu skříně a zvolené rychlosti výměny vzduchu.
Základní výpočet je:
Uvažujme například kryt CNC obráběcího stroje s následujícími vnitřními rozměry:
- Délka: 2,0 m
- Šířka: 1,5 m
- Výška: 2,0 m
Přibližný objem krytu je:
Pokud předběžný návrh předpokládá 60 výměn vzduchu za hodinu:
To vede k počátečnímu odhadu průtoku vzduchu 6 m³/min.
60 výměn vzduchu za hodinu je však ilustrativní předpoklad, nikoli univerzální standard pro dimenzování CNC sběrače olejové mlhy . Skutečný požadavek na proudění vzduchu musí být posouzen podle generování mlhy, otvorů v krytu, místa odsávání, úniku vzduchu a provozních podmínek.
Proč se jmenovitý průtok vzduchu liší od skutečného průtoku vzduchu
Inzerovaný průtok vzduchu kolektoru lze měřit za specifických zkušebních podmínek. Jakmile filtry, potrubí, ohyby a další komponenty vytvoří odpor, skutečný průtok vzduchu může být nižší.
Výrobci by proto měli rozlišovat mezi:
- Jmenovitý průtok vzduchu: Průtok vzduchu měřený za specifikovaných zkušebních podmínek zařízení.
- Provozní průtok vzduchu: Průtok vzduchu dodávaný se skutečnými filtry, potrubím a instalačním odporem.
- Požadovaný průtok vzduchu pro zachycení: Průtok vzduchu potřebný k regulaci olejové mlhy za obráběcích podmínek.
3. Jak ovlivňuje velikost skříně stroje výběr kolektoru?
Velikost skříně stroje ovlivňuje objem vzduchu, který může být nutné odsávat, ale objem skříně by neměl být jediným kritériem výběru.
Dva CNC stroje s podobnými rozměry krytu mohou generovat výrazně odlišné koncentrace olejové mlhy.
Například obráběcí centrum provádějící lehké vrtání se středním přívodem chladicí kapaliny může vytvářet odlišné množství mlhy než vysokorychlostní soustružnické centrum používající neředěný řezný olej.
Faktory k vyhodnocení
Rozměry uzavřeného prostoru: Určete přibližný objem uzavřeného vzduchu, v případě potřeby s přihlédnutím k hlavním vnitřním konstrukcím.
Otevírání dveří: Časté otevírání dveří může uvolňovat nahromaděnou mlhu do dílny, zejména pokud není poskytnut dostatečný čas na její odstranění.
Netěsnost krytu: Mezery a otvory ovlivňují distribuci vzduchu a schopnost udržovat proudění vzduchu dovnitř.
Odsávací místo: Poloha odsávacího hrdla ovlivňuje, jak kontaminovaný vzduch proudí rozváděčem.
Přídavný vzduch: Vzduch odsávaný kolektorem musí být nahrazen vhodnými otvory nebo cestami proudění vzduchu.
U velkých nebo složitých skříní může být umístění odsávacího připojení stejně důležité jako celkový průtok vzduchu.
Vhodně navržený systém by měl zachycovat mlhu, aniž by zbytečně vtahoval kapičky řezné kapaliny přímo do sběrné nádoby nebo narušoval proces obrábění.
4. Jak ovlivňují podmínky obrábění kapacitu sběrače olejové mlhy?
Množství a vlastnosti olejové mlhy generované CNC zařízením silně závisí na procesu obrábění.
Typ řezné kapaliny
Neředěný řezný olej a ve vodě rozpustná chladicí kapalina mohou vytvářet aerosoly s různými vlastnostmi.
Při obrábění v čistém oleji může docházet k tvorbě značné olejové mlhy, zejména při vysokorychlostních operacích. Chladicí kapalina rozpustná ve vodě se může také dostat do vzduchu rozprašováním a vytvořit tak chladicí mlhu, která vyžaduje vhodné zachycení a filtraci.
Zvolený sběrač by měl být kompatibilní se skutečnými vlastnostmi obráběcí kapaliny a aerosolu.
Rychlost vřetena a intenzita obrábění
Vysokorychlostní rotující komponenty mohou zvýšit atomizaci kapaliny.
Samotné otáčky vřetena však neurčují koncentraci mlhy. Tvorbu mlhy ovlivňuje také geometrie nástroje, přívod kapaliny, řezné podmínky a konstrukce krytu.
Tlak a průtok chladicí kapaliny
Vysokotlaké chladicí systémy mohou při dopadu kapaliny na řezné nástroje, obrobky a povrchy strojů produkovat jemné kapičky unikající do vzduchu.
Kolektor musí zvládnout výsledné aerosolové zatížení bez nadměrného zatížení filtru nebo problémů s odvodněním.
Denní provozní doba
CNC stroj pracující nepřetržitě může klást větší nároky na filtrační systém než stroj běžící jen několik hodin denně.
Dlouhé provozní hodiny ovlivňují údržbu filtrů, požadavky na vypouštění oleje a celkové provozní náklady zařízení.
Obráběcí aplikace
| Obráběcí aplikace | Typické úvahy | Zaměření na výběr sběratele |
|---|---|---|
| CNC soustružení | Rotující obrobky, řezný olej, přívod chladicí kapaliny | Zatížení mlhou, odsávání z pouzdra, filtrace |
| CNC frézování | Variabilní otáčky vřetena a přívod chladicí kapaliny | Průtok vzduchu, objem skříně, místo odsávání |
| Vysokorychlostní obrábění | Zvýšený potenciál pro atomizaci kapalin | Jemné zachycování aerosolů a provozní proudění vzduchu |
| Broušení | Mlha chladicí kapaliny a potenciálně jemné částice | Charakteristiky kontaminantů a kompatibilita filtrace |
| Elektronická taneční hudba | Dielektrická kapalná mlha za příslušných procesů | Kompatibilita s kapalinami a extrakce specifická pro danou aplikaci |
Toto jsou spíše obecné úvahy než fixní požadavky na kapacitu. Skutečná tvorba mlhy se liší v závislosti na stroji a procesu.
5. Jak filtry a potrubí ovlivňují skutečný průtok vzduchu?
Výběr lapače olejové mlhy pouze na základě jeho maximálního inzerovaného průtoku vzduchu může vést k chybám při dimenzování.
Každá součást odsávacího systému vytváří určitý odpor proudění vzduchu. Tento odpor se běžně označuje jako statický tlak a ovlivňuje, kolik vzduchu může kolektor skutečně pohybovat.
Odpor filtru
Jak kontaminovaný vzduch prochází filtračními stupni, filtry vytvářejí tlakový odpor. Jemnější filtrační stupně mohou odpor zvyšovat v závislosti na jejich konstrukci.
Protože filtry zachycují olejovou mlhu a částice, může se proudění vzduchu snížit, pokud se odpor zvýší nad provozní kapacitu sběrače.
Délka a průměr potrubí
Dlouhé potrubí, poddimenzované spoje, ostré ohyby a omezující armatury mohou zvýšit tlakové ztráty.
Například dva CNC stroje používající stejný model sběrače olejové mlhy mohou mít odlišný odsávací výkon, pokud jeden má krátké přímé připojení, zatímco druhý používá dlouhé potrubí s více ohyby.
Výkon ventilátoru
Ventilátor kolektoru musí zajistit dostatečný průtok vzduchu proti kombinovanému odporu filtrů, potrubí a odsávacích komponent.
Výrobci by měli vyhodnotit výkonnostní křivku ventilátoru, pokud je k dispozici, spíše než předpokládat, že bude vždy dosaženo maximálního inzerovaného průtoku vzduchu.
Proč je konfigurace filtru důležitá
Specifikace produktu KOTON KF-10t ilustrují, proč by měla být při dimenzování zvážena konfigurace filtrace.
| Specifikace KF-10t | Publikovaná hodnota |
|---|---|
| Výstup motoru | 0,2 kW |
| Průtok vzduchu bez HEPA filtru (50/60 Hz) | 16,1 / 15 m³/min |
| Proudění vzduchu s HEPA filtrem (50/60 Hz) | 9,4 / 9 m³/min |
| Statický tlak (50/60 Hz) | 103 / 85 mmAq |
| Průměr sacího vstupu | Ø150 mm |
Toto jsou publikované specifikace, nikoli zaručené hodnoty instalovaného průtoku vzduchu. Konečný provozní bod závisí na celém systému a podmínkách, za kterých byly specifikace naměřeny.
6. Jak vybrat správný čistič vzduchu KOTON s olejovou mlhou
Společnost KOTON nabízí různé řady čističů vzduchu s olejovou mlhou pro výrobce, kteří hledají řešení pro kontrolu olejové mlhy ve svých obráběcích prostředích.
Výběr vhodného modelu vyžaduje sladění výkonnostních charakteristik kolektoru se skutečnými výrobními podmínkami.
Řada E: Zachytávání a filtrace olejové mlhy
Čistič vzduchu s olejovou mlhou KOTON řady E je vhodnou volbou pro obráběcí prostředí vyžadující filtraci olejové mlhy, odvod oleje a energeticky úsporný provoz.
Při kontrole modelu řady E by výrobci měli porovnat jeho publikovaný průtok vzduchu s požadovaným provozním průtokem vzduchu a potvrdit zamýšlenou konfiguraci filtrace.
Řada t: Digitální monitorování stavu filtrů
KOTON řady t KF-10t obsahuje digitální monitorování tlaku, upozornění na nasycení filtru a bezpečnostní funkce popsané v produktových specifikacích.
Tyto funkce mohou obsluze pomoci rozpoznat měnící se stav filtru a efektivněji plánovat údržbu. Neupravují automaticky kapacitu sběrné nádoby tak, aby odpovídala každému obráběcímu procesu.
Přizpůsobení specifikací kolektoru skutečným požadavkům
Před vyžádáním cenové nabídky by si výrobci měli připravit následující informace:
| Faktor výběru | Informace k poskytnutí |
|---|---|
| CNC stroj | Typ a model stroje |
| Příloha | Vnitřní rozměry a podmínky otevírání |
| Proces obrábění | Soustružení, frézování, broušení nebo příslušný proces EDM |
| Řezná kapalina | Čistý olej, ve vodě rozpustná chladicí kapalina nebo dielektrická kapalina |
| Generování mlhy | Viditelná mlha, intenzita obrábění a přívod chladicí kapaliny |
| Provozní plán | Denní hodiny a výrobní směny |
| Instalace | Délka, průměr, ohyby a místo montáže potrubí |
| Filtrace | Požadovaná konfigurace filtrace a očekávání údržby |
Společnost KOTON také doporučuje zvážit pro každý stroj samostatný sběrač olejové mlhy, spíše než předpokládat, že jedna jednotka dokáže efektivně obsluhovat více strojů. Sdílený systém vyžaduje dodatečné technické vyhodnocení celkového průtoku vzduchu, odporu potrubí a zatížení kontaminanty.
7. Běžné chyby při dimenzování sběrače olejové mlhy
I když výrobci chápou požadavky na proudění vzduchu, může několik chyb ovlivnit výkon sběru.
Chyba 1: Výběr pouze na základě velikosti CNC stroje
Větší kryt ne vždy produkuje více mlhy než menší stroj. Vysokorychlostní obrábění a agresivní přívod chladicí kapaliny mohou podstatně ovlivnit tvorbu aerosolů.
Lepší přístup: Vyhodnoťte objem skříně spolu s intenzitou obrábění a podmínkami kapaliny.
Chyba 2: Použití maximálního průtoku vzduchu jako provozního průtoku vzduchu
Uvedený maximální průtok vzduchu nemusí odrážet průtok vzduchu dodávaný s určenými filtry a instalovaným potrubím.
Lepší přístup: Porovnejte průtok vzduchu při očekávaném provozním odporu.
Chyba 3: Ignorování odporu potrubí
Dlouhé potrubí, ostré ohyby a poddimenzované spoje mohou snížit efektivní proudění vzduchu.
Lepší přístup: Udržujte odsávací cesty dostatečně velké a co nejpřímější.
Chyba 4: Výběr filtru s vyšší účinností bez kontroly proudění vzduchu
Instalace omezujícího filtru může snížit průtok vzduchu, pokud ventilátor nedokáže překonat dodatečný odpor.
Lepší přístup: Vyberte kompatibilní filtrační stupně na základě charakteristik kontaminantů a výkonu kolektoru.
Chyba 5: Ignorování požadavků na údržbu
Správně dimenzovaný kolektor může ztratit účinnost, když se zanesou filtry, ucpou odtokové cesty nebo se zanedbá údržba.
Lepší přístup: Stanovte si plán údržby a pravidelně kontrolujte proudění vzduchu a stav filtru.
Chyba 6: Předpokládat, že jeden sběrač může vždy obsluhovat více strojů
Kombinace několika CNC strojů do jednoho sběrného systému vyžaduje výpočet současné potřeby proudění vzduchu a odporu celé potrubní sítě.
Lepší přístup: Před zvážením sdíleného odsávání zhodnoťte požadavky každého stroje.
Závěr: Vyberte si správný sběrač olejové mlhy pro váš CNC stroj
Správná velikost lapače olejové mlhy závisí na více než jen rozměrech CNC stroje. Objem skříně slouží jako výchozí reference, ale skutečný výběr musí také zohlednit tvorbu mlhy, obráběcí kapalinu, požadovaný provozní průtok vzduchu, odpor filtru, potrubí a výrobní podmínky.
Vhodně dimenzovaný systém pomáhá zachycovat olejovou mlhu v blízkosti jejího zdroje, snižuje kontaminaci v okolí obráběcího procesu a podporuje čistší podmínky v dílně bez zbytečného zvyšování nákladů na vybavení a energii.
Řešení KOTON pro filtraci olejové mlhy poskytují výrobcům možnosti filtrace olejové mlhy, odvodnění oleje a monitorování stavu filtru u příslušných modelů.
Potřebujete pomoc s výběrem lapače olejové mlhy pro váš CNC stroj?
Kontaktujte společnost KOTON s informacemi o rozměrech skříně vašeho stroje, obráběcím procesu, typu řezné kapaliny a provozních požadavcích. Náš tým vám může pomoci s výběrem vhodných možností čističů vzduchu s olejovou mlhou pro vaši aplikaci.
Často kladené otázky
Existuje standardní požadavek na proudění vzduchu pro každý CNC sběrač olejové mlhy?
Ne. Neexistuje jednotná hodnota průtoku vzduchu vhodná pro každý CNC stroj. Průtok vzduchu závisí na geometrii skříně, tvorbě mlhy, otvorech, podmínkách obrábění a konstrukci odsávacího systému. Výpočet výměny vzduchu v skříni může poskytnout předběžný odhad, ale konečný požadavek musí být ověřen oproti skutečným provozním podmínkám.
Mám používat specifikace proudění vzduchu s HEPA filtrem nebo bez něj?
Použijte specifikace odpovídající konfiguraci filtru, kterou chcete provozovat. Průtok vzduchu bez HEPA filtru může být vyšší, ale nepředstavuje výkon s nainstalovaným filtrem. Zohledněte také odpor potrubí a dalšího systému.
Může jeden lapač olejové mlhy obsluhovat dva CNC stroje?
S vhodně navrženým sdíleným odsávacím systémem to může být technicky možné, ale kapacitu nelze určit pouhým sečtením objemů skříně. Konstrukce musí zohledňovat současný provoz, požadovaný průtok vzduchu u každého stroje, tlakové ztráty v potrubí a vyvážení. Společnost KOTON obecně doporučuje jeden lapač olejové mlhy na stroj.
Jaké informace mám poskytnout při žádosti o cenovou nabídku na odlučovač olejové mlhy?
Uveďte model CNC stroje, rozměry krytu, obráběcí proces, typ řezné kapaliny, provozní hodiny, dostupný instalační prostor a přibližné uspořádání potrubí. S výběrem pomohou také informace o viditelné mlze, vysokotlaké chladicí kapalině nebo stávajících problémech s odsáváním.