«Мы его теряем»: как сохранить тепло на производстве

Большие теплопотери на производственных участках ведут к не менее крупным энергозатратам и дополнительным расходам. Проблема эта знакома немалому числу деревообработчиков: при работе станков на предприятии образуются большие объёмы различных древесных отходов — опилки, стружка, древесная пыль. Их удалением занимаются специальные аспирационные установки, которые, с одной стороны, позволяют обеспылить рабочую зону, что является одной из немаловажных санитарно-гигиенических задач на любом деревообрабатывающем производстве, а с другой — становятся причиной потери тепла.

Пневмотранспортные установки состоят из достаточно разветвлённой сети трубопроводов, пылевых вентиляторов, пылеуловителей и т. д. Но более пристального внимания заслуживают используемые в качестве пылеочистных устройств так называемые «циклоны» — устройства инерционного типа, которые существенно сказываются на уровне тепловых потерь на производстве (и загрязнении предприятием окружающей среды).

Возвращаем воздух в цех

Особенно интересно взглянуть на проблему с позиции производителя аспирационных систем. Артём Гаврилов, ведущий специалист компании Höcker Polytechnik, занимающейся непосредственно производством и поставкой аспирационных систем, фильтров, пылеуловителей и т. д., отмечает, что данный вопрос крайне актуален в среде деревообработчиков.

«Как известно, при помощи систем аспирации на деревообрабатывающих производствах от оборудования удаляются отходы в виде опилок, стружки и пыли. Соответственно, проблема потери тепла актуальна на первом этапе проектирования производства, ведь для того чтобы удалить материал от станка, нам требуется большое количество воздуха, который мы забираем из тёплого помещения, и просто выбрасывать его на улицу нерентабельно, так как предприятие затратило на его обогрев достаточно много средств и энергии. Поэтому снижение теплопотерь и энергозатрат — очень актуальный вопрос для всех деревообрабатывающих предприятий», — отмечает эксперт.

Так, основным вариантом решения проблемы теплопотерь при эксплуатации систем аспирации, по мнению специалиста, является возврат очищенного воздуха в цех, что позволяет экономить миллионы рублей на затраты обогрева производственных помещений. Но при установке системы возврата воздуха важно обращать внимание на степень очистки, так как возвращённым в цех воздухом дышат сотрудники.

В зависимости от места расположения системы аспирации, на улице или в цеху, могут потребоваться дополнительные технические решения для сокращения тепловых потерь. Эксперт подчёркивает, что некоторые партнёры компании очень строго отслеживают теплопотери и микроклимат в цеху.

«Например, при установке фильтра на улице, где царят суровые зимние климатические условия, а возможности размещения системы аспирации внутри помещения нет, мы доукомплектовываем воздуховоды возврата воздуха специальной системой подогрева, чтобы минимизировать разницу температур между воздухом до и после очистки», — рассказывает ведущий специалист компании Höcker Polytechnik.

Основываясь на собственном опыте, эксперт отмечает, что заказчики далеко не всегда задаются вопросом теплопотерь и энергоэффективности на начальном этапе проектирования, хотя потери на обогрев и электроэнергию в производственных помещениях велики.

В большинстве случаев, подчёркивает Артём Гаврилов, компания-поставщик аспирационных систем самостоятельно, по умолчанию, включает возврат воздуха в помещение и другие технические решения на начальном этапе проектирования системы аспирации. Предлагаемое и поставляемое оборудование должно обеспечивать минимальные тепло- и энергопотери и при этом обеспечивать производительность, надёжность, эффективность и безопасность.

И тепло сохранить, и воздух очистить

Согласно рекомендациям некоторых представителей отрасли, избежать крупных тепловых затрат на деревообрабатывающем производстве поможет использование пылеочистных устройств контактного типа вместо «циклонов». Речь идёт о рукавных фильтрах, позволяющих системе функционировать в режиме рециркуляции воздуха. При этом степень очистки воздуха фильтрами данного типа может достигать 99,9%.

Однако, в отличие от циклонов, такие установки не рассчитаны на липкую пыль — при производстве мебели, например, пользы от них будет немного. Однако и плюсов у такой аспирационной системы достаточно: чего стоят только возможность очистки бункера для сбора пыли при работающей системе и наличие ручной и автоматической системы регенерации.

Всё большего внимания со стороны деревообработчиков удостаивается локальное вентиляционное оборудование, под которым по большей части подразумеваются рукавные фильтры с невысокой производительностью (от 1200 до 4000 м3/ч). Чаще всего их используют в цехах, где работает ограниченное число станков: от одного до четырёх.

Однако стоит помнить и о том, что локальные системы необходимо располагать в непосредственной близости от станков: расстояние между ними не должно превышать 3 м. Хотя такие недостатки компенсируются невысокой ценой оборудования и его мобильностью.

Таким образом, использование рукавных фильтров позволяет деревообработчикам «одним выстрелом убить двух зайцев»: и снизить вредное воздействие предприятия на окружающую среду, и ситуацию с теплопотерями решить с минимальными затратами энергии и финансов.

Советы опытного деревообработчика

Проблема тепловых потерь на производстве не ограничивается только вопросами об установке подходящей системы аспирации. Большое количество тепла теряется также и при неправильной планировке самих сооружений. Верное и точное планирование — залог высокой энергоэффективности.

Автор профессионального блога, посвящённого вопросам деревообработки, Андрей Ноак в рамках своего проекта поделился опытом решения вопросов тепловых потерь на производстве древесностружечных плит. Особенно актуальна данная проблема, по его мнению, для деревообрабатывающих предприятий, расположенных в северных широтах России, где погодные условия оказывают существенное влияние на энергозатраты.

Вторая причина, по которой в последние годы владельцы деревообрабатывающих производств уделяют повышенное внимание вопросам теплообеспечения, заключается в стоимости этого самого тепла: оно, как известно, является не таким уж дешёвым удовольствием. Источником его, как правило, является либо специально закупаемый для обозначенной цели природный газ, либо такая же приобретаемая извне электроэнергия, требующая немалых финансовых затрат со стороны деревообработчика.

Ещё один способ обеспечить предприятие необходимым теплом заключается в установке собственного котельного оборудования — главное, считает эксперт, подобрать оптимальный вариант. В противном случае задача по уменьшению теплопотерь на производстве может стать только сложнее.

В качестве примера Андрей Ноак предлагает рассмотреть производство древесностружечных плит (ДСП). В том случае, если предприятие располагается в северном регионе, где долгое время сохраняется действительно холодная погода, деревообработчику стоит рассматривать и выбирать оборудование, характеризующееся минимальным набором вытяжек, пневмотранспорта и максимальным присутствием транспортёров — это позволит как можно более эффективно сократить потребление тепла предприятием.

Автор профессионального блога о деревообработке также отмечает, что количеством потребляемого тепла на производстве вполне возможно управлять — это не только принесёт экономическую выгоду, но также позволит обеспечить безопасные условия труда.

При организации деревообрабатывающего производства эксперт советует обратить внимание на несколько важных пунктов, первый из которых — правильное планирование при строительстве зданий и сооружений.
При создании деревообрабатывающего производства важно понимать, для каких целей будет использоваться то или иное сооружение или помещение. Уже в зависимости от его назначения деревообработчику предстоит решить, требуется ли сохранять в нём постоянное тепло или же отопление будет излишней роскошью. Ориентироваться прежде всего стоит на то, что объёмы здания должны быть минимальными — это позволит в будущем значительно сократить количество потребляемого тепла и расходы электроэнергии.

Например, при производстве древесностружечных плит качественного отопления потребует главный корпус — низкие температуры существенно замедляют сроки прессования, а также увеличивают вероятность появления бракованной продукции. А вот помещение, предназначенное для складирования готовых плит ДСП, не нуждается в отоплении, поэтому не стоит тратить на его обеспечение дополнительные ресурсы.

Второй пункт, на который следует обратить внимание, по мнению эксперта, — это размеры ворот. Чем они меньше, тем незначительнее потери тепла при их открытии (особенно зимой). Главное, чтобы ворота в зданиях не мешали работам по монтажу и демонтажу оборудования, а также не становились препятствием для перемещения необходимого транспорта и техники.

Работа пневмотранспорта также является одной из причин повышенных теплопотерь на производстве: вентиляторы уносят большие объёмы тёплого воздуха из помещений на улицу. Не стоит забывать и про большие энергозатраты. Сократить теплопотери в данном случае можно несколькими способами.
Возврат тёплого воздуха, прошедшего через очистку при помощи фильтров, обратно в помещение.

Основной минус данного варианта заключается в том, что дорогостоящие фильтры будут быстро забиваться пылью и стружкой: чтобы заменить и почистить массивные конструкции, могут потребоваться капитальные вложения.

Пневмотранспорт забирает часть холодного воздуха, в то время как тепло внутри здания/помещения не расходуется. В данном случае к месту подачи стружки, опилок или древесной пыли подводятся труб для забора вентилятором воздуха непосредственно с улицы.

В случае с использованием на производстве приточно-вытяжной системы (например, вытяжки паров формальдегида при производстве ДСП) — тщательная изоляция пресса от основного помещения. Это позволяет направлять более концентрированные и при этом меньшие объёмы тёплого воздуха с формальдегидными парами наружу.

Отдельного внимания также заслуживает работа оборудования, предназначенного для сушки, на деревообрабатывающем производстве, так как большие объёмы тепла теряются именно при функционировании сушильного отделения. По этой причине необходимо тщательно следить за прогоранием и выкрашиванием используемых огнестойких утеплителей.

Всё, включая горелки, боров сушильной установки, барабан и дымосос, должно быть хорошо утеплено в целях уменьшения тепловых потерь на производстве. Тщательная изоляция обозначенных узлов также требуется и для их безопасной эксплуатации, так как, например, температура горелки может достигать 600 градусов по Цельсию.

Закрытие утеплителя оцинковкой позволяет избежать попадания древесных отходов мелкой фракции под изоляцию — очень важно не только сохранить тепло в помещении, но и соблюдать пожарную безопасность. Стружка и древесная пыль не должны набиваться в утеплитель, иначе избежать возгорания в помещении не выйдет. Чтобы сократить расход дорогостоящего топлива при сушке, эксперт рекомендует производителям ДСП использовать максимальное количество шлифовальной пыли.

Значительные объёмы тепла могут теряться при прессовании в производстве древесно-стружечных плит. Для сокращения теплопотерь, а также в целях максимальной безопасности при эксплуатации оборудования необходимо изолировать систему обогрева пресса.

А вот работающие пневмотранспорт и вытяжки способствуют разряжению воздуха в помещении. Образуемый вакуум, в свою очередь, является причиной того, что с негерметичных углов внутрь здания поступает воздух. Таким «углами» считаются бункеры стружки, транспортёры, входящие внутрь и т. п.

Поступающий из таких узлов воздух наполнен мелкой пылью, которая в высоких концентрациях может послужить причиной возникновения возгорания. Поэтому в помещении должна быть оборудована грамотная приточная система, которая позволит избежать опасных ситуаций и при этом сохранить достаточно тепла внутри помещения.

Вероятно, на уже запущенном в эксплуатацию производстве с установленным оборудованием выполнить все вышеперечисленные рекомендации не выйдет. Но отрегулировать размер ворот или проследить за состоянием огнестойкого утеплителя при работе сушильной камеры — дело несложное. Главное помнить, что важно не только сберечь тепло в помещении, но также сохранить работоспособность оборудования и следовать правилам безопасной эксплуатации на производстве.

Текст: Яна Дрянговская