Na czym polega filtracja mgły olejowej?

Mgła olejowa jest jednym z najczęściej występujących zanieczyszczeń powietrza w zakładach przemysłowych wykorzystujących obrabiarki, chłodziwa oraz środki smarne. Jej obecność wpływa nie tylko na komfort pracy operatorów, ale też na stan techniczny maszyn i czystość całego obiektu. Właśnie dlatego filtracja mgły olejowej stanowi dziś standardowe rozwiązanie stosowane w halach produkcyjnych. Odpowiednio dobrany filtr pozwala skutecznie usuwać z powietrza drobne cząstki oleju, ograniczać osadzanie się zanieczyszczeń, a także odzyskiwać część wykorzystywanego chłodziwa.

W jaki sposób powstaje mgła olejowa?

Mgła olejowa to aerozol składający się z bardzo drobnych kropelek oleju lub emulsji olejowo-wodnej unoszących się w powietrzu. Powstaje przede wszystkim podczas procesów obróbki skrawaniem, toczenia, frezowania, wiercenia czy szlifowania. W trakcie pracy obrabiarek chłodziwa i oleje technologiczne są rozpylane pod wysokim ciśnieniem, a następnie rozbijane na mikroskopijne cząstki. Dodatkowo wysokie temperatury występujące w strefie obróbki powodują częściowe odparowanie cieczy roboczych. Po schłodzeniu para kondensuje, tworząc zawiesinę bardzo drobnych kropelek oleju. Cząstki te mogą przez długi czas pozostawać w powietrzu, stopniowo rozprzestrzeniając się po całej hali produkcyjnej.

Problem ten pojawia się przede wszystkim w zakładach zajmujących się obróbką metali. Szczególnie narażone są centra obróbcze CNC, automaty tokarskie, szlifierki oraz maszyny wykorzystujące intensywne chłodzenie narzędzi. Im większa wydajność procesu i wyższe obroty urządzeń, tym większa ilość aerozolu może przedostawać się do otoczenia. Nawet nowoczesne, szczelne obrabiarki nie są całkowicie wolne od emisji. Właśnie dlatego coraz częściej stosowane są specjalistyczne filtry mgły olejowej montowane bezpośrednio przy urządzeniach lub podłączane do centralnych instalacji odciągowych.

Dlaczego usuwanie mgły olejowej jest tak ważne?

Obecność mgły olejowej w powietrzu wpływa na wiele obszarów funkcjonowania zakładu. Najczęściej zwraca się uwagę na kwestie związane z bezpieczeństwem pracy, jednak skutki jej występowania są znacznie szersze. Drobne cząstki oleju osiadają na praktycznie wszystkich powierzchniach znajdujących się w pobliżu źródła emisji.

Zanieczyszczenia pokrywają maszyny, instalacje elektryczne, elementy sterowania oraz gotowe produkty. W efekcie utrzymanie czystości staje się trudniejsze, a ryzyko awarii urządzeń wzrasta. W wielu przypadkach warstwa oleju może również negatywnie wpływać na jakość realizowanych procesów technologicznych.

Wpływ mgły olejowej na zdrowie pracowników

Długotrwałe przebywanie w środowisku o podwyższonym stężeniu aerozoli olejowych może powodować podrażnienia dróg oddechowych, oczu oraz skóry. Szczególnie uciążliwe są bardzo drobne cząstki, które przez długi czas pozostają zawieszone w powietrzu i mogą być wdychane przez operatorów maszyn. Nie bez znaczenia pozostaje komfort pracy. Powietrze zawierające mgłę olejową często sprawia wrażenie ciężkiego, wilgotnego, a charakterystyczny zapach chłodziw może powodować dyskomfort podczas wielogodzinnej pracy przy stanowisku produkcyjnym.

Zagrożenia dla maszyn i infrastruktury

Mgła olejowa osiada zarówno na podłogach, jak i na podzespołach elektronicznych oraz elementach sterowania maszyn. Nagromadzenie tłustych osadów może utrudniać chłodzenie urządzeń, prowadzić do zabrudzenia czujników, jak też zwiększać częstotliwość prac serwisowych. Dodatkowym problemem są śliskie powierzchnie. Osadzający się olej zwiększa ryzyko poślizgnięć, a ponadto utrudnia utrzymanie odpowiednich warunków bezpieczeństwa na hali produkcyjnej. Z tego powodu usuwanie mgły olejowej traktowane jest jako jeden z ważniejszych elementów organizacji stanowisk pracy przy obrabiarkach.

Na czym polega filtracja mgły olejowej?

Proces oczyszczania powietrza opiera się na wychwytywaniu mikroskopijnych kropelek oleju i oddzielaniu ich od strumienia powietrza. Zanieczyszczone powietrze jest zasysane bezpośrednio ze strefy pracy maszyny, a następnie kierowane do urządzenia filtracyjnego, gdzie przechodzi przez kolejne etapy oczyszczania. Nowoczesny filtr mgły olejowej nie działa jednak na zasadzie prostego zatrzymywania zanieczyszczeń. Jego zadaniem jest także doprowadzenie do połączenia bardzo drobnych kropelek w większe skupiska, które można skutecznie oddzielić od przepływającego powietrza.

Najczęściej stosowaną metodą filtracji jest koalescencja. Zjawisko to polega na łączeniu się niewielkich kropelek cieczy w większe krople. W trakcie przepływu przez specjalny wkład filtracyjny drobiny oleju osiadają na włóknach, stopniowo łączą się ze sobą, a następnie zwiększają swoją masę. Po osiągnięciu odpowiedniej wielkości krople tracą zdolność unoszenia się w strumieniu powietrza i spływają do zbiornika znajdującego się w dolnej części urządzenia. Dzięki temu da się nie tylko oczyścić powietrze, ale również odzyskać znaczną część wykorzystywanego chłodziwa.

Co dzieje się z odzyskanym olejem?

W wielu instalacjach oddzielony olej lub emulsja trafiają do specjalnego zbiornika. Następnie mogą zostać ponownie wykorzystane w procesie produkcyjnym albo poddane dalszemu oczyszczaniu. Takie rozwiązanie pozwala ograniczyć zużycie chłodziw i zmniejszyć ilość odpadów powstających podczas eksploatacji maszyn. Odzysk cieczy roboczych ma do tego znaczenie ekonomiczne. W dużych zakładach nawet niewielka ilość odzyskiwanego chłodziwa przekłada się na zauważalne oszczędności związane z zakupem nowych środków smarnych, jak też kosztami ich utylizacji.

Jak działają nowoczesne filtry mgły olejowej?

Współczesne systemy oczyszczania powietrza wykorzystują zazwyczaj kilka metod separacji zanieczyszczeń jednocześnie. Dzięki temu możliwe jest usuwanie zarówno większych kropli oleju, jak i bardzo drobnych cząstek o rozmiarach liczonych w mikrometrach. W zależności od rodzaju procesu technologicznego stosuje się rozwiązania stanowiskowe montowane przy pojedynczych obrabiarkach lub centralne instalacje obsługujące wiele maszyn jednocześnie. Dobór technologii zależy od rodzaju chłodziwa, wielkości emisji oraz parametrów pracy zakładu.

Filtry koalescencyjne

To obecnie najpopularniejsze rozwiązanie stosowane do oczyszczania powietrza z aerozoli olejowych. Specjalne wkłady włókniste zatrzymują cząstki oleju, umożliwiając zachodzenie procesu koalescencji. Wysoka skuteczność sprawia, że tego typu filtry mgły olejowej są wykorzystywane zarówno przy pojedynczych obrabiarkach, jak i w rozbudowanych instalacjach centralnych. Ich dodatkową zaletą jest możliwość ciągłego odprowadzania odzyskanego oleju. Dzięki temu wkłady nie ulegają szybkiemu zapychaniu, a urządzenie może pracować przez długi czas bez spadku wydajności.

Separatory odśrodkowe

W tego typu urządzeniach wykorzystuje się ruch wirowy powietrza. Siła odśrodkowa powoduje wyrzucanie cięższych kropli oleju na ścianki separatora, gdzie są one wytrącane ze strumienia przepływającego powietrza. Rozwiązania odśrodkowe dobrze radzą sobie z większymi cząstkami, stanowiąc często pierwszy etap oczyszczania. Stosuje się je zwłaszcza tam, gdzie występują duże ilości chłodziwa, a w związku z tym wysoka koncentracja zanieczyszczeń.

Filtry elektrostatyczne

W niektórych procesach wykorzystuje się także technologię elektrostatyczną. Cząstki oleju zostają naładowane elektrycznie, a następnie przyciągnięte do specjalnych kolektorów. Metoda ta sprawdza się szczególnie przy bardzo drobnych frakcjach dymu olejowego powstającego podczas obróbki wysokotemperaturowej. Filtry elektrostatyczne wymagają jednak regularnego czyszczenia oraz odpowiedniego dopasowania do rodzaju stosowanych cieczy technologicznych, dlatego stosuje się je tylko w określonych zastosowaniach przemysłowych.

Jak wygląda wielostopniowa filtracja mgły olejowej?

Najwyższą skuteczność osiągają instalacje wykorzystujące kilka etapów oczyszczania powietrza. Każdy z nich odpowiada za wychwytywanie innych frakcji zanieczyszczeń, co pozwala znacząco zwiększyć efektywność całego procesu. Jest to szczególnie istotne w zakładach, gdzie obecne są zarówno większe krople emulsji, jak i bardzo drobne cząstki powstające w wyniku odparowania oleju pod wpływem wysokiej temperatury. Proces wielostopniowej filtracji mgły olejowej przebiega następująco:

• separacja wstępna – pierwszy etap odpowiada za usunięcie największych kropli oleju. Najczęściej wykorzystuje się tutaj komory rozprężne lub separatory odśrodkowe. Dzięki temu znaczna część zanieczyszczeń zostaje oddzielona jeszcze przed dotarciem do właściwych wkładów filtracyjnych;
• filtracja dokładna – kolejnym etapem jest przejście powietrza przez wkłady koalescencyjne oraz filtry dokładnego oczyszczania. Tutaj następuje wychwycenie najdrobniejszych cząstek aerozolu, które nie zostały oddzielone wcześniej. W efekcie do otoczenia trafia oczyszczone powietrze o bardzo niskiej zawartości substancji olejowych.

W wielu przypadkach skuteczność takich instalacji przekracza 99%, co pozwala utrzymać odpowiednie warunki pracy nawet przy intensywnej eksploatacji obrabiarek.

Jak dobrać odpowiedni filtr mgły olejowej?

Nie istnieje jedno uniwersalne rozwiązanie odpowiednie dla wszystkich zakładów produkcyjnych. Dobór urządzenia powinien uwzględniać:

• rodzaj procesu technologicznego,
• wykorzystywane chłodziwa,
• ilość emitowanych zanieczyszczeń,
• sposób organizacji produkcji,
• parametry przepływu powietrza,
• rozmieszczenie maszyn,
• możliwość odzysku cieczy roboczych.

W przypadku rozbudowanych linii technologicznych często stosuje się centralne systemy odciągowe, natomiast przy pojedynczych obrabiarkach lepiej sprawdzają się kompaktowe urządzenia stanowiskowe.

Jakie korzyści daje skuteczna filtracja mgły olejowej?

Filtracja mgły olejowej polega na oddzielaniu mikroskopijnych kropelek oleju od powietrza powstających podczas pracy obrabiarek czy innych urządzeń przemysłowych. Najczęściej wykorzystuje się do tego zjawisko koalescencji, dzięki któremu drobne cząstki łączą się w większe krople i mogą zostać skutecznie usunięte ze strumienia powietrza.

Nowoczesne systemy przeznaczone do usuwania mgły olejowej nie tylko poprawiają jakość powietrza na hali produkcyjnej, ale również ograniczają zabrudzenia, zmniejszają ryzyko awarii maszyn oraz umożliwiają odzysk części chłodziwa. Odpowiednio dobrane rozwiązanie pozwala więc jednocześnie zwiększyć bezpieczeństwo pracy i usprawnić funkcjonowanie całego zakładu.