Экономя на копейке – теряешь рубль… или два

Не экономишь, покупая дешевле.
Экономишь, не покупая лишнее.
Равиль Алеев

С тем, что современное предприятие не может обойтись без системы очистки воздуха, удаления пыли и отходов – спорить никто не будет (особенно если спор предстоит с контролирующими государственными органами). Другое дело, какую именно систему устанавливать. Ведь помимо задач аспирации, руководителей предприятий волнует вопрос снижения издержек производства: с одной стороны необходимо эффективно произвести очистку воздуха, а с другой – экономно распорядиться затратами на электроэнергию.

Требования к очистке
До конца прошлого века наиболее широко были распространены  системы типа Циклон, что связано с простотой их изготовления и обслуживания, а также небольшими капитальными затратами. В настоящее время требования к  аспирационным  установкам значительно изменились, что связано с рядом причин: это  появление  высокотехнологичного оборудования; увеличением удельного содержания в отходах деревообработки пылевидных частиц за счет повышения скоростей резания и применения  плитных материалов; частая смена технологических процессов в пределах производственных помещений; ужесточением санитарно-гигиенических  требований к показателям микроклимата, а также экономным использованием энергетических, сырьевых и материальных ресурсов.
В технических характеристиках на эти установки  указывается очищение воздуха на 98%, однако это верно в том случае, если размер фракции древесной пыли  не превышает 15 мм. Степень очистки в циклоне сильно зависит от дисперсного состава частиц пыли в поступающем на очистку воздухе (чем больше размер частиц, тем эффективнее очистка), и при значительном содержании мелкодисперсной фракции, процент не осаживаемой пыли может составлять 15 - 30%.
Альтернатива циклону – вакуумная система аспирации с фильтровым рукавом, осаживающим пыль в фильтрах. Их конструкция и материалы, используемые в фильтрах,  позволяют очищать воздух до величины допустимого санитарными нормами пылесодержания  для приточного воздуха.

Экономия на затратах
Вакуумные системы по потреблению электроэнергии экономичнее циклонов процентов на 30, только по своим техническим характеристикам. На Архангельском ФК вентилятор циклона по проекту потребляет 75 квт/час, тогда как вентилятор вакуумной аспирации – 37 квт/час. При круглосуточной работе предприятия, разница составила 60 000 евро в год. Таким образом если  на начальном этапе завод выигрывает, но затем, затраты на эксплуатацию оказываются значительно выше.
Помимо этого, существует так называемая косвенная экономия. Дело в том, что (особенно на мебельных предприятиях) станки далеко не всегда работают одновременно. Если пять станков включены в систему циклон, а работают только два, то циклон все равно прокачивает тот же объем воздуха и использует столько же киловатт электроэнергии, что и при работающих пяти станках, тогда как вакуумная аспирация автоматически снижает потребление как по воздуху, так и по электроэнергии. Подсчитать косвенную экономию практически невозможно. Цифры могут колебаться от 10 до 30 % и зависят исключительно от организации производственного процесса, а это и есть Ваши «…или два» рубля.
Еще одно принципиальное отличие вакуумной системы аспирации является ее большая экономичность по сравнению с циклонами. За счет более полной очистки, эта система дает возможность возвращать в холодное время года очищенный воздух в помещения, что существенно снижает затраты на отопление. Так, например, после установки вакуумной системы на Архангельском фанерном заводе, температура в производственных помещениях повысилась на 6 градусов.
Немаловажное достоинство вакуумной системы -  ее гибкость. При проектировании можно заложить больший расход воздуха, имея ввиду перспективный план развития предприятия и производственных мощностей. Если производительность одного циклона максимум 10 000 кубических метров воздуха в час, то систему вакуумной аспирации можно сделать и на 100 000, и на 300 000 м3/час.
Одна из важных составляющих системы аспирации – фильтровые рукава. Фильтровой материал, используемый в системах вакуумной аспирации, делится на классы. По европейской классификации для деревообработки предназначен – класс М, для бумажных – класс Г. Класс присваивается в зависимости от материала, пропитки фильтрового материала. Класс М это полипропиленовый материал со специальной пропиткой. При грамотной регенерации фильтрового рукава, фильтр служит до 10 лет. В России, к сожалению, производителей фильтрового материала надлежащего качества – нет. Фильтровая установка может быть установлена и на земле и на крыше и на бункере, где угодно, главное, чтобы задача была поставлена грамотно.  

Итого
Очень важно понимать, что неудачно просчитанный проект – это колоссальные потери, вплоть до того, что забьется фильтр, может оставаться материал в трубах, возле машин, на движущихся частях. Некоторые производители, при проектировании могут предложить не вакуумную систему, а напорную – это большие потери энергии.
Однако, здесь надо сделать одно исключение. Если поставить циклон на одну большую машину, то есть машина включилась - работает и вентилятор, выключили машину- выключили и вентилятор, то в  этом случае, напорная система сопоставима с вакуумной. Но ставить один большой напорный вентилятор на 3-4 станка – экономически невыгодно. Если работает только  одна машина, вентилятор потребляет энергии столько же, сколько и при трех включенных станках.  И если ставить напорный вентилятор на одну машину, то КПД у него все равно ниже. Для примера: одному клиенту спроектировали 4 вентилятора по 22 килловата, другой производитель предлагал систему циклонов порядка 170 квт,  что даёт  80 квт/час чистой экономии. Если брать мебельщиков, то там машины часто стоят: накроил, пошло на кромку, затем сверление и т. д. А так как станки часто объединяют в группы на один напорный вентилятор, то вентиляторы регулярно работают на 100%, в то время как часть машин стоит. Вакуумный вентилятор автоматически снижает потребление воздуха и потребление электроэнергии. Косвенная экономия составляет еще 10-20 %. То есть если сравнивать напорную систему и вакуумную – прямая экономия 30-40% и гарантируемый минимум косвенной еще 10-20%.
Помимо принципиального выбора системы удаления отходов стоит обратить внимание и на качество вакуумной системы производителя. Особенно, если по проекту предполагается возврат очищенного воздуха в цеха. Некачественное удаление отходов от станка, возвращенный плохо очищенный воздух неизбежно приведут к дополнительному загрязнению движущихся частей и элементов станков. Правила по эксплуатации станков учитывают определенное содержание пыли в воздухе и соответственно присутствие пыли в смазке и механизмах станка. Этим обуславливается его ежедневный/еженедельный и пр. порядок обслуживания: замена смазки и пр. При повышенном содержании пыли должна изменяться частота обслуживания станка. В противном случае, это приведет к раннему износу и поломкам (например, для форматно-раскроечных центров последствия износа круглых направляющих – снижение качества и точности реза).

Для того чтобы просчитать проект, необходимо: список машин с диаметром патрубка и скорость на патрубке, которую дает производитель, если это необходимо (обычно считают в среднем 28 метров в секунду, что для 99% машин достаточно).  Затем план размещения оборудования,  работа этих машин – соотношение работы и простоя в течение смены. Очень важен тип материала, который необходимо удалять. Расположение, место для аспирационной системы. Приблизительное количество отходов, которые получают с каждой машины. Как дополнение, каким образом утилизировать: сжигание, брикетирование, накопление в бункере. Сколько смен работает производство. От количества смен зависит выбор системы регенерации фильтровых рукавов, то есть очистки фильтров: вибрационный, продувочные тележки или сжатый воздух.