Почему бетоноуловитель генерирует статическое электричество — и как компания BERSI решает эту проблему в своей конструкции.

Опубликовано компанией BERSI Industrial Equipment |bersivac.com

Проблема, которую вы могли заметить

Вы работаете на стройплощадке с бетоношлифовальной машиной. Пылеотсос гудит. Внезапно вы тянетесь к шлангу — и вас резко бьет током. Или вы замечаете, что внешняя поверхность шланга покрыта мелкой пылью, которая притягивается к нему, как магнит. Или фильтр забивается быстрее, чем должен, даже если вы не нагружаете машину на полную мощность.

Статическое электричество в системах пылеудаления — не редкая неисправность. Это предсказуемое физическое следствие работы этих машин. Понимание причин его возникновения — первый шаг к выбору оборудования, которое правильно справляется с этой проблемой, а также к пониманию того, почему конструктивные решения, лежащие в основе работы пылеулавливателя, имеют такое же значение, как и мощность его двигателя.

Почему пылеуловители для бетона генерируют статическое электричество?

1. Трение воздуха и частиц в высокоскоростном режиме (трибоэлектрический заряд)

Самая фундаментальная причина заключается втрибоэлектрическая зарядка— это тот же самый феномен, из-за которого воздушный шарик прилипает к стене после того, как вы потрёте его о волосы.

Внутри пылеуловителя воздух движется с высокой скоростью через шланги, изгибы и внутренние камеры. Частицы бетонной пыли — кремнезем, карбонат кальция, мелкий заполнитель — постоянно сталкиваются со стенками шланга и внутренним пространством машины. Каждое столкновение передает крошечный электрический заряд. При промышленных расходах воздуха (300–600 м³/ч, типичных для мощных пылеуловителей) миллионы таких столкновений происходят каждую секунду.

В результате и частицы пыли, и стенки шланга накапливают заряд. Поскольку бетонная пыль является плохим проводником электричества, она не может быстро рассеять этот заряд — поэтому он накапливается до тех пор, пока не найдет путь для разряда.

2. Непроводящие материалы для шлангов

Стандартные вакуумные шланги изготавливаются из ПВХ или обычного ЭВА — материалов, выбранных за гибкость и низкую стоимость. Проблема:И ПВХ, и ЭВА являются отличными электроизоляторами.Накопившийся внутри шланга заряд не имеет выхода. Он накапливается до тех пор, пока не разрядится — часто через руку оператора, точку соединения инструмента или корпус машины.

Это одна из наиболее часто упускаемых из виду характеристик при покупке промышленного пылеотсоса. Материал шланга напрямую определяет скорость накопления статического электричества и его отвод.

3. Низкая влажность окружающей среды

Статическое электричество гораздо сильнее проявляется в сухих условиях. Молекулы воды на поверхностях позволяют заряду постепенно рассеиваться — происходит естественный эффект рассеивания. В условиях низкой влажности (сухой климат, здания с кондиционированием воздуха, зимние рабочие места) естественного пути рассеивания нет, и заряд накапливается быстрее и разряжается более резко.

Шлифовка бетона часто выполняется в закрытых помещениях с контролируемым климатом — именно там, где накопление статического электричества наиболее интенсивно.

4. Электростатически ускоренное засорение фильтров

Когда заряженные частицы попадают в фильтрующую камеру, они электростатически притягиваются к фильтрующему материалу и удерживаются там сильнее, чем это произошло бы при одной лишь механической нагрузке. Мелкие частицы диоксида кремния прилипают к волокнам фильтра плотными слоями, которые сопротивляются обычной очистке.

Это существенный фактор, способствующий преждевременному засорению фильтров при работе с бетоном. При этом машина не обязательно перегружена — фильтр удерживается в закрытом состоянии за счет электростатического притяжения. Мощность всасывания падает, эффективность снижается, и оператор либо останавливается для ручной очистки фильтра, либо продолжает работу с ухудшенной производительностью.

5. Высокая концентрация пыли и мелкий размер частиц.

Шлифовка бетона приводит к образованию исключительно плотных пылевых облаков. Более высокая концентрация частиц означает больше столкновений частиц с поверхностью в единицу времени, а следовательно, и более быстрое накопление заряда. Частицы диоксида кремния, которые являются одними из самых мелких и легких частиц, образующихся в строительстве, особенно склонны к электростатическому взвешиванию и адгезии.

Почему статическое электричество важно не только с точки зрения дискомфорта оператора

Накопление статического электричества в пылеотсосе — это не просто неприятность. Последствия затрагивают безопасность, производительность и срок службы оборудования:

Электрошок и отвлечение внимания оператора— Многократные электростатические разряды при контакте со шлангом ухудшают концентрацию внимания и комфорт оператора в течение длительной смены.

Ускоренное засорение фильтра— Электростатически заряженные частицы прилипают к фильтрующему материалу более агрессивно, сокращая срок службы фильтра и снижая поток воздуха быстрее, чем при одной лишь механической нагрузке.

Повторное попадание пыли в воздух и вторичное загрязнение— Мелкие частицы, притягивающиеся к внешней поверхности шланга или корпусу машины, создают вторичную пылевую поверхность за пределами системы сбора пыли, что сводит на нет эффективность работы пылесоса.

Риск пожара и взрыва (зависит от контекста)— На строительных площадках, где присутствуют легковоспламеняющиеся покрытия, клеи или растворители, статический разряд является потенциальным источником возгорания.

Износ электронных компонентов— Длительный статический разряд может повлиять на работу регуляторов скорости и электронных систем очистки фильтров.

Как BERSI решает проблему статического электричества: трехступенчатый подход

Большинство производителей рассматривают защиту от статического электричества как нечто второстепенное — как дополнительную опцию. Подход BERSI отличается: антистатическая защита встроена в каждое устройство по умолчанию, а для приложений с более высокими требованиями предусмотрена поэтапная программа модернизации.

Уровень 1: Антистатический шланг в стандартной комплектации.

Каждый пылесос BERSI поставляется в комплекте сшланг с антистатическим агентомВ стандартной комплектации используется не обычный ПВХ или ЭВА-шланг. Материал шланга содержит антистатическую добавку, которая постепенно рассеивает заряд вдоль стенки шланга, значительно снижая пиковое накопление заряда, вызывающее поражение электрическим током оператора и способствующее засорению фильтра.

Это преднамеренное конструктивное решение, а не модернизация. Операторы, использующие стандартное оборудование BERSI, получают выгоду от снижения статического электричества с первого дня, без необходимости заказывать или приобретать шланги сторонних производителей.

Уровень 2: Дополнительная опция – полностью проводящий шланг.

Для подрядчиков, работающих в условиях, требующих повышенного контроля статического электричества — длительная непрерывная работа, сухие помещения, объекты с легковоспламеняющимися материалами поблизости или операторы, особенно чувствительные к статическому электричеству, — компания BERSI предлагает два дополнительных шланга для модернизации:

Комплект статических проводящих шлангов D35Проводящий шланг с углеродной пропиткой, обеспечивающий непрерывный путь с низким сопротивлением для рассеивания заряда. Конструкция с углеродной пропиткой является отраслевым стандартом для высокоэффективных антистатических применений, обеспечивая постоянную проводимость по всей длине шланга без использования отдельного провода.

Полиуретановый шланг с медной проволокой— Доступны в диаметрах 50 мм, 63 мм и 75 мм (2,99 дюйма). Для обеспечения максимальной антистатической защиты этот прочный полиуретановый шланг имеет вплетенную в стенку медную проволоку. Медная проволока обеспечивает самый быстрый и надежный путь рассеивания заряда, доступный в конструкции гибких шлангов — низкое электрическое сопротивление меди гарантирует практически мгновенное отведение заряда, а не его накопление до разрядного потенциала. Ассортимент охватывает наиболее распространенные размеры шлангов, используемых в линейке экстракторов BERSI, поэтому подрядчики могут выбрать защиту с помощью медной проволоки независимо от того, какую машину они используют.

ОнДвухслойный антистатический шланг— доступен в размерах 38 мм и 50 мм — также предлагается для применений, требующих сочетания прочности двойных стенок и антистатических свойств.

Такой многоуровневый подход — стандартная антистатическая защита в комплекте, полная проводимость в наличии — означает, что подрядчики не переплачивают за ненужные им шланги премиум-класса, а те, у кого высокие требования, имеют четкий путь модернизации в рамках той же продуктовой экосистемы.

Уровень 3: Непрерывность заземления всей машины.

Антистатические свойства шланга эффективны только в том случае, если заряду есть куда деваться. Машины BERSI разработаны с учетом следующих принципов:электрическую непрерывность всей машины— Все внутренние металлические компоненты соединены токопроводящим способом через шасси машины, и конструкция машины предусматривает подключение к заземлению через заземляющий провод.

Это важнейший конструктивный элемент, обеспечивающий надлежащую работу антистатических шлангов. Проводящий шланг, подключенный к оборудованию без заземления, эффективен лишь частично — заряд перемещается вдоль шланга, достигает оборудования и затем ему некуда деваться. Благодаря конструкции заземления шасси от BERSI вся система отвода статического заряда — от входного отверстия шланга до корпуса оборудования — образует полный, заземленный электрический путь. Статический заряд, генерируемый в любой точке системы, непрерывно отводится на землю, а не накапливается до потенциала разряда.

Общая картина проектирования: почему очистка фильтров тоже важна.

Один из аспектов управления статическим электричеством, который часто упускается из виду, — это взаимосвязь между частотой очистки фильтра и накоплением статического электричества.

Чем дольше пыль находится на поверхности фильтра, тем больше возможностей для усиления электростатической связи между частицей и фильтрующим материалом. Фильтры, которые очищаются только вручную или редко с помощью автоматизированных систем, образуют более трудноочищаемый слой пыли отчасти из-за этого эффекта.

Запатентованная технология BERSIАвтоматическая импульсная синхронизацияСистема очистки фильтров решает эту проблему непрерывно. Вместо того чтобы ждать снижения мощности всасывания перед запуском очистки фильтра, система Auto Pulsing попеременно использует два больших цилиндрических фильтра в непрерывном цикле регенерации, поддерживая чистоту поверхностей фильтров на протяжении всей работы и ограничивая время, в течение которого усиливается электростатическая адгезия.

Сочетание заземления всей машины, стандартного антистатического шланга и непрерывной регенерации фильтра представляет собой целостный инженерный подход к проблеме статического электричества — не отдельную функцию, добавленную для решения проблем, а набор взаимодополняющих конструктивных решений.

Краткое содержание

О компании BERSI

Компания BERSI Industrial Equipment Co., Ltd. разрабатывает и производит промышленные системы пылеудаления для предприятий, занимающихся подготовкой бетонных поверхностей. BERSI владеет патентами на технологию автоматической очистки фильтров и осуществляет прямые продажи подрядчикам, дистрибьюторам и компаниям по прокату оборудования по всему миру.

Ознакомьтесь с ассортиментом шлангов BERSI:Антистатический шланг|Комплект токопроводящих шлангов|Медный проволочный шланг

Свяжитесь с BERSI: info@bersivac.com|bersivac.com

Компания BERSI Industrial Equipment Co., Ltd. — ул. Восточный Тайху, 2002, Учжун, Сучжоу, Китай.