בלוג

מערכות שאיבה מקומיות [LEV]

מערכות LEV הן מערכות הנדסיות אשר נועדו לצמצם את חשיפת העובד למזהמים כגון: אבק, עשן, אדי שמן.

המערכות מתוכננות לבצע הולכת אוויר מהנקודה בה נוצר הזיהום, הרחק מן העובד, אל מערכות סינון.

לתכנון נכון של המערכת תוך הבנת תהליך העבודה והצרכים העולים ממנו חשיבות קריטית.

מערכת שתוכננה כראוי-

• תספק יעילות ובטיחות מרביות.
• תדרוש אחזקה בתדירות נמוכה תוך חשיפה מינימלית למזהמים.
• תתאים לאופי העבודה
• תהיה נוחה לתפעול.

לעומת זאת, תכנון מערכת מסורבלת או שאינה מתאימה לאופי העבודה תביא להעדר שימוש או לשאיבת מזהמים שאינה יעילה.

לדוגמה, כאשר נדרשת מערכת לשאיבת אבק מתהליך ליטוש ידני, סביר להניח שיידרש שולחן שאיבה שעליו מניחים את המוצר. השאיבה תתבצע ממשטח מחורר ומסדקי יניקה בגב השולחן. העובד משוחרר למעשה מהפעלת אמצעי שאיבה והנעתו, כגון זרוע יניקה מפרקית, אשר כלל לא מתאימה ללכידת אבק מתהליך ליטוש וההשחזה.

• רכיבי המערכת הם: אמצעי שאיבה, תעלת הולכת אוויר, מערכת סינון ומפוח תעשייתי. בעמודים הבאים יוצג מידע נוסף על רכיבי המערכת השונים.

 

רכיבי מערכת LEV

1. אמצעי שאיבה

קיימים אמצעי שאיבה שונים ומגוונים. חשוב להתאים את אמצעי השאיבה לאופי העבודה וסוג המזהם בו אנחנו נדרשים לטפל.

Øזרועות יניקה מפרקיות

זרועות היניקה המפרקיות מורכבות מצינור הולכה, מערכת ייצוב מרחבית וראש יניקה. הן משמשות בעיקר לשאיבת עשן ריתוך ועשן הלחמה, אך יכולות לשמש גם לשאיבת אבק מנקודות קבועות, כגון עמדות שקילה או עמדות שפיכה. את זרועות היניקה ניתן להציב גם על מערכות סינון ניידות עבור עבודה באזורים שונים בחלל העבודה כאשר אין אפשרות או צורך בתשתית קבועה.

לאמצעי שאיבה זה יתרונות רבים:

• לזרוע היניקה יכולת תנועה מעולה, כך שניתן להציב את ראש היניקה בסמוך לנקודת העבודה, כלומר קרוב ככל שניתן לנקודת הזיהום. זהו המפתח ליעילות ולנצילות מרבית של מערכת השאיבה.
• לזרוע יניקה נדרשת אנרגיה מועטה ביחס לאמצעי יניקה אחרים.
• זרוע היניקה היא אמצעי זול לרכישה ולתפעול.

על אף היתרונות הרבים של זרוע יניקה, היא אינה תמיד הבחירה המתאימה כאמצעי שאיבה למערכת LEV:

• אינה מתאימה לליטוש והשחזה בשל יכולת מוגבלת ללכידת אבק וחוסר נוחות תפעולית.
• אינה מתאימה לריתוך של חלקים גדולים ומורכבים, משום שלא ניתן להציב את ראש היניקה בסמוך לנקודות הריתוך, מה שפוגע ביעילות ונצילות מערכת השאיבה. לדוגמה: זרוע יניקה בקוטר 160 מ”מ יש להציב במרחק של עד 25 ס”מ עבור קבלת לכידה יעילה שלה המזהמים.

מנדפי סדק אחוריים

• אמצעי שאיבה מעולה לעמדות קבועות.
• מומלצים לשימוש בתהליכים כמו שקילת חומר או שפיכת חומר אשר מייצרים תרחיפי אבק רבים.
• מנדפי סדק ניתנים לשילוב גם בעמדות ריתוך קבועות הכוללות שולחן עבודה.
• הם ממוקמים בסמוך לנקודות העבודה מצידו הנגדי של העובד.
• משטר הזרימה של המנדף מייצר זרימה אופקית של האוויר ומוליך את האבק אל המנדף.
• מבנה המנדף כולל חריצים אשר מעלים את מהירות הזרימה.

לאמצעי שאיבה זה יתרון מרכזי: הוא אינו דורש תפעול כפי שדורשת זרוע יניקה. יתרון גדול זה צריך להילקח בחשבון בעת בחירת האמצעי.

שולחן שאיבה

• אמצעי יעיל מאד המשלב בין מנדף סדק אחורי למשטח עבודה מחורר, ומשניהם מתבצעת שאיבה.
• משטר הזרימה בשולחן מייצר זרימה אופקית אל גב השולחן וזרימה אנכית אל משטח עבודה מחורר.
• ניתן לעבד מגוון רחב של מוצרים על השולחן: חומרים מרוכבים, ברזל, פלסטיק ואבן.

בין היתרונות של אמצעי שאיבה זה:

• נוחות– העובד מניח את המוצר על השולחן ומתחיל לעבוד, ולא נדרש ממנו לבצע כל פעולה נוספת בעת העבודה.
• יעילות– לכידת המזהמים כה יעילה עד שלעיתים קרובות כלל אין צורך במסכת הגנה.
• סביבת עבודה נוחה– שולחן השאיבה מייצר סביבת עבודה נוחה מאד. ניתן לשלב בו תאורה, מיקום להצבת תכניות עבודה וארגז כלים.
• שולחן שאיבה יכול להכיל את כל המרכיבים של מערכת LEV: אמצעי יניקה, הולכת אוויר, סינון אוויר ומפוח.
• בתצורה זו לא נדרשת תשתית וזה נותן לאמצעי זה יתרון מדהים על פני האחרים!

 

שאיבה ישירה

במרבית מכונות חיתוך, השחזה וליטוש אוטומטיות קיימת הכנה לחיבור ישיר של צינור הולכה.

בדרך כלל יצרן המכונה גם ממליץ על ספיקת האוויר שנדרשת.

• במערכת זו אין צורך באמצעי שאיבה. נדרש צינור הולכה, מערכת סינון ומפוח תעשייתי.
• שאיבה זו יעילה מאד בגלל הקרבה של השאיבה לנקודת הזיהום ונותנת תוצאות מצוינות של סילוק החלקיקים מן האוויר.

 

מנדף עילי

• מוצב מעל אזור העבודה ויכול לשמש אך ורק לשאיבת עשן או אוויר רווי חום.
• יעילותו נמוכה ביחס לאמצעי השאיבה האחרים, ונדרשת אנרגיה רבה בעת הפעלתו.
• יתרונו הוא בכיסוי כל שטח העבודה ללא הפרעה בהכנסת מוצרים.
• אינו מתאים לפעולות כמו ריתוך והלחמה מפני שמשטר הזרימה מייצר שאיבה אנכית והמזהם עלול לעבור דרך מערכת הנשימה של העובד.

2. תעלת הולכת אוויר

• מותאמת לתכונות החומר אותו משנעים, כלומר לסוג המזהם ולמשקלו הסגולי.
• לרוב צורתה עגולה והיא עשויה מפח מגולוון.
• בחלק מהמקרים נדרשות התאמות של סוג החומר ממנו עשויה התעלה ושל עובייה לצורך עמידות בטמפרטורות גבוהות, מניעת קורוזיה, שחיקה ועוד.
• קוטרו התעלה נבחר בהתאם למזהם.
• תכנון נכון של צינור ההולכה הוא קריטי לפעילות יעילה שלו ועליו לקחת בחשבון את מהירות זרימת האוויר!

מהירות זרימה נמוכה מדי עשויה לגרום ל”התיישבות” חומר בתעלת ההולכה.

• מהירות גבוהה מדי עשויה תגרום להתנגדות גבוהה ורעש חזק, ויידרש מפוח יניקה חזק יותר, מה שיוביל לבזבוז אנרגיה.

 

3. מערכות סינון

• מערכת הסינון נבחרת בהתאם לסוג המזהם, וגודלה נבחר כך ששטח הסינון יתאים לספיקת האוויר הרצויה.
• התאמה לסוג המזהם:

לסינון מרבית סוגי אבק תוצב לרוב מערכת סינון אשר מכילה מסננים מסוג ‘קרטריג” או שקים.

לסינון אבק נפיץ, למשל, מומלץ להשתמש ברוחץ אוויר.

עבור ספיחת גזים ניתן להשתמש ברוחץ אוויר ו/או במערכת של סינון על בסיס פחם פעיל.

• במערכת ישולב מנגנון אוטומטי של ניקוי מסננים באמצעות לחץ אוויר. מנגנון זה חשוב מאד עבור שמירה על ספיקת אוויר גבוהה והתנגדות נמוכה.
• את החומר פורקים אל מיכל איסוף או חזרה אל תהליך היצור באמצעות מזין.
• מדיית הסינון נבחרת בהתאם לסוג המזהם.
• במערכת סינון איכותית בעלת כושר סינון גבוה ניתן להחזיר את האוויר המסונן חזרה אל חלל המפעל.
• במפעל ממוזג להחזרת האוויר משמעות רבה בצמצום עלויות התפעול, משום שהוצאת האוויר אל מחוץ למפעל כרוכה באיבוד של אוויר ממוזג.
• תצורה אנכית של המסננים במערכת היא התצורה הטובה ביותר.

חומר לא מתיישב על המסנן ניתן לבצע הפרדה ראשונית של האבק מן האוויר בצורה יעילה יותר.

אמנם העלות הראשונית של תצורה זו יקרה יותר מתצורה בה מסננים מוצבים בצורה אופקית, אך לאורך זמן היא זולה יותר מתצורה בה מסננים מוצבים בצורה אופקית.

אחזקה קלה, נקייה ובטוחה יותר: בעת פעולות אחזקה תקופתיות הכוללות החלפה או ניקוי עמוק של המסננים, ניתן לשלוף אותם מגג המערכת, שהוא אזור נקי מאבק.

4. מפוח תעשייתי

• את המפוח בוחרים בהתאם לספיקת האוויר, ההתנגדות, סוג החומר וסוג העבודה.
• המפוח הוא מרכיב חשוב מאוד ובחירתו תשפיע באופן משמעותי על ביצוע כלל המערכת.
• כדאי לבחור מערכת בה המפוח לא משנע את החומר דרך המאיץ. כלומר עדיף שמפוח היניקה ימצא בקצה הקו לאחר הפרדת החומר מן האוויר.
• כאשר מתכננים את המפוח יש לקחת בחשבון מספר רב של משתנים.
• התנגדות– למערכת LEV יש מפל לחץ בסיס שנגרם כתוצאה מהתנגדות אמצעי היניקה, אורך וקוטר התעלה ומערכת הסינון. מפל לחץ זה יעלה במהלך הזמן, ולכן יש להתאים את המפוח למפל הלחץ לאחר עבודה ממושכת עם המערכת.
• תצורת המפוח היעילה ביותר היא מפוח בסידור 8. מפוח זה כולל כניסת אוויר בודדת בהינע ישיר. חיבור המנוע לציר המאיץ נעשה באמצעות מחבר אלסטי גמיש [קופלנג].

בתצורה זו יש איבוד נמוך של כח [ביחס למפוח בסידור 9- הינע רצועות]

נוחות וקלות בפעולות אחזקה כגון החלפת מנוע [ביחס למפוח בסידור 4 בו ציר המנוע מורכב כשהוא מחובר ישירות למאיץ].

חסרונו של המפוח הוא בעלות ראשונית גבוהה יותר ובמידות גדולות יותר ממפוחים בסידור 9 ו- 4.

• מבנה הכנף– במרבית המקרים נשתמש במאיץ הכולל כפות ישרות או קמורות לאחור.
• בחלק מהמקרים ניתן להשתמש בכנף בעלת פרופיל אווירודינמי לטובת נצילות ופעילות שקטה.
• בחלק מהמקרים נשתמש בכנף רדיאלית.
• מומלץ לא לבחור במאיץ אשר כולל כפות קמורות לפנים במערכותLEV . זו כנף שמתאימה ללחצים נמוכים ומשמשת לאוורור והולכת אוויר נקי.
• מפוח זו מכונה אשר מחוללת תנועה של אוויר, ומטבע הדברים כל מפוח מייצר רעש!
• במידה והמפוח שנבחר מייצר כמות רעש גדולה מהמותר בחוק יש לתכנן ולשלב אמצעים להנחתת רעש.