Toz Toplama Sistemi

Filtre ünitesi çalıştığı halde makinenin başında toz uçuşuyorsa sorun çoğu zaman filtrede değil, emiş ağzı ile fan arasındaki hesaptadır. Emiş ağzındaki yakalama hızı, kanaldaki taşıma hızı, filtredeki hava/kumaş oranı ve fanın çalışma noktası birbirine bağlıdır; birini yanlış seçmek ötekilerini de bozar. Bu nedenle toz toplama sistemini, tozun çıktığı makineden bacaya kadar tek bir hava yolu olarak ele alıyoruz: İstanbul ve Kocaeli'deki fabrika ve atölyelerde toz toplama ünitesini, kanal hattını ve fanı bu zincirin tamamı üzerinden boyutlandırıyor, imal edip monte ediyor ve ölçerek devreye alıyoruz.

Bir fabrika toz toplama sisteminin halkaları

Filtre tipini tozun kendisi seçer

Jet pulse torba filtre ve torbalı toz toplama ünitesi

Sanayide en yaygın çözüm olan jet pulse filtre sistemlerinde iğneli keçe torbalar içten tel kafesle taşınır. Tozlu hava torbanın dışında tutulur, temizlenen hava torbanın içinden yukarı çıkar. Torba sıraları, solenoid kumandalı diyafram valflerin verdiği kısa basınçlı hava darbeleriyle sırayla silkelenir ve kek bunkere düşer. Ünite çalışırken temizlenebildiği için üretimi durdurmadan işletilir; torbalı toz toplama ünitesi bu yüzden vardiya boyunca kesintisiz çalışan hatlarda öne çıkar.

Kartuşlu (pliseli) filtre

Kartuş aynı gövdeye daha çok filtre yüzeyi sığdırır, fakat her toza uymaz. ABD Çevre Koruma Ajansı'nın (EPA) hava kirliliği kontrolü maliyet el kitabındaki kartuş tablosu talaş, sunta, kâğıt, deri ve lifli malzeme tozlarını kartuş için uygun görmez; bu tozlar pliler arasında köprü kurar. Kartuşta tasarım hava/kumaş oranı torbaya göre belirgin biçimde düşük alınır; gövde hacmi bu düşük oranla birlikte değerlendirilmelidir.

Siklon ön ayırıcı

İri talaş, kum ve döküm tozunda siklon, yükün büyük bölümünü filtreye gelmeden ayırır; torba ömrü uzar, kıvılcımın filtreye ulaşma ihtimali azalır. İnce tozu tek başına tutamadığı için filtrenin önünde kullanılır.

Sulu filtre toz toplama yöntemi

Islak ya da yapışkan tozda veya kıvılcımla birlikte gelen taşlama tozunda sulu filtre toz toplama yöntemi kuru filtrenin yerine düşünülebilir. Su tüketimi, çamurun bertarafı ve kışın donma önlemi projeye ayrıca girer; ayrıntılar sulu filtre sistemi sayfasında.

Mobil toz toplama ünitesi

Tek makineye ya da yeri sık değişen bir işe hizmet eden mobil toz toplama ünitesi kendi fanı, filtresi ve toz haznesiyle gelir. Birden çok makine aynı anda çalışıyorsa, makineler sabitse ya da toz yanıcıysa merkezi sistem daha düzenli işler: filtre bina dışına alınabilir, patlama önlemleri tek noktada toplanır.

Toz toplama silo sistemi

Çimento, kireç, un ve granül malzeme silolarında pnömatik dolum sırasında içeri basılan hava silonun tavanındaki kompakt jet pulse filtreden dışarı çıkar; filtre tozu tutar ve darbeli havayla siloya geri silker. Filtre alanı dolum debisine göre seçilir, silo ayrıca aşırı basınca karşı korunur.

Hava/kumaş oranı ve kumaş seçimi

Filtre büyüklüğünü belirleyen değer hava/kumaş oranıdır: gerçek debinin (m³/dk) toplam kumaş alanına (m²) bölümü, birimi m/dk. Oran yüksek seçilirse fark basıncı artar, toz kumaştan geçmeye başlar, temizleme sıklaşır ve torba erken yıpranır; düşük seçilirse ünite gereksiz büyür. EPA el kitabı pulse-jet keçe torbalar için toz cinsine göre yaklaşık 1,5–4,3 m/dk aralığında değerler verirken Türkiye'deki üreticilerin yayımladığı değerler çoğunlukla 0,8–2,0 m/dk bandındadır. Doğru değeri toz cinsi, giriş toz yükü, tane boyu ve gaz sıcaklığı birlikte belirler; aynı hesabı jet pulse filtre hesabı aracında adım adım görebilirsiniz.

Kumaş, gaz sıcaklığına göre seçilir. EPA el kitabının verdiği azami sürekli çalışma sıcaklıkları:

Gaz sıcaklığı, yoğuşabilecek bileşenlerin çiğ noktasının üstünde tutulmalıdır. Aksi halde nemlenen kek torbayı körleştirir ve temizleme darbesi işe yaramaz hale gelir.

Kanalda asgari taşıma hızı

Kanal hızı düştüğü anda toz yatay hatlarda çöker; kesit daralır, emiş zayıflar, yanıcı tozda kanal içinde yangın yükü birikir. Çap, hızı aşağıdaki değerlerin altına indirmeyecek şekilde seçilir (EPA el kitabı, Burton'dan aktarılan tablo):

Ahşap talaşı bu tabloda ayrı satır olarak yer almaz; genellikle iri toz grubunun hızlarıyla çalışılır ve kesin değer projede belirlenir. Oluklu flex hortum, galvaniz spiral kanala göre birim boyda yaklaşık 2,3 kat sürtünme kaybı yaratır; makine bağlantısında kısa tutulur. Spiral ve dikdörtgen kanalın, aşınmaya karşı kalın cidarlı dirseklerin ve özel parçaların imalatı hava kanalı imalatı kapsamında yürür.

Örnek: 6.500 m³/h toz toplama ünitesi kaç torba olur?

"Toz toplama ünitesi 6500 m3/h" sorusunun tek bir cevabı yoktur; seçilen orana göre torba adedi iki katına çıkabilir. Ø130 × 2.500 mm torba (yaklaşık 1,02 m² filtre yüzeyi) ile kaba bir ön boyutlandırma:

Aynı debide 17,8 m/s taşıma hızı için ana kanal yaklaşık Ø355 mm çıkar. Temizleme için gereken basınçlı hava, EPA'nın "her 1.000 m³ filtrelenen gaz için yaklaşık 2 Nm³" yaklaşımıyla saatte 13 Nm³ civarındadır. Torba sayısı arttıkça gövde büyür, torbalar arasındaki yukarı hava hızı düşer ve tozun tekrar torbaya taşınması azalır. Tablo ön fikir içindir, proje hesabının yerine geçmez.

Yanıcı toz, ATEX ve patlama önlemleri

Ahşap, un, şeker, nişasta, plastik, kömür ve metal tozları havada belirli bir derişimde asılıyken tutuşursa toz patlaması oluşur; filtre gövdesi bu derişimin en kolay oluştuğu yerdir. Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik (RG 30.04.2013, sayı 28633), patlayıcı ortam oluşabilecek yerlerin bölgelere ayrılmasını (md. 9) ve işverenin patlamadan korunma dokümanı hazırlamasını (md. 10) ister. Toz toplama tarafında bunun karşılığı şunlardır:

• Bölge sınıfına uygun, 2014/34/AB (ATEX) uyumlu fan, motor, valf ve sensör seçimi
• Filtre gövdesinde patlama kapağı ya da alev tutuculu basınç tahliyesi; tahliye yönünün yürüme yolundan ve komşu yapılardan uzağa verilmesi
• Patlamanın kanal üzerinden makineye geri dönmesini kesen klape veya izolasyon elemanı
• Torba, kafes, kanal ve gövdenin topraklanması, gerektiğinde antistatik kumaş
• Taşlama gibi kıvılcım üreten makinelerde kıvılcım tutucu ya da ön ayırıcı

Tozun patlama özellikleri (Kst değeri, en düşük tutuşma enerjisi) laboratuvar deneyiyle belirlenir; patlama kapağı alanı bu verilerle ve ilgili standarda göre hesaplanır.

Dayanılan mevzuat

• Tozla Mücadele Yönetmeliği (RG 05.11.2013, sayı 28812): toz çıkışını önleyecek mühendislik yöntemlerinin kullanılması ve yeterli temiz havanın sağlanması işverene aittir (md. 5); çalışma ortamındaki toz, ekteki mesleki maruziyet sınır değerlerini aşamaz (md. 9).
• İşyeri Bina ve Eklentilerinde Alınacak Sağlık ve Güvenlik Önlemlerine İlişkin Yönetmelik (RG 17.07.2013, sayı 28710) Ek-I: toz, duman ve gaz için genel havalandırmadan ayrı mekanik sistem (md. 16); sistemin sürekli çalışır tutulması, bakım, onarım ve filtre değişiminin yıllık olarak yetkili kişilerce yapılması (md. 17).
• Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği (RG 03.07.2009, sayı 27277): bacadan atılan toz için sınır değerler ile filtre boşaltılırken tozun kapalı sistemle alınması ya da nemlendirilmesi şartı. Tesise uygulanacak sınır, faaliyet koluna ve izin koşullarına göre ayrıca kontrol edilir.

Uygulama adımları

1. Keşif: makine listesi, her makinenin toz çıkış noktası, aynı anda çalışan makineler, tozun cinsi ve sıcaklığı, mevcut elektrik ve basınçlı hava altyapısı, ünitenin konacağı yer (çatı, bina dışı, bina içi) yerinde tespit edilir.
2. Hesap: emiş noktası debileri, kanal çapları ve taşıma hızı, branşman dengesi, hava/kumaş oranı ve torba adedi, toplam basınç kaybı ve fan çalışma noktası çıkarılır; yanıcı tozda patlama önlemleri hesaba girer.
3. İmalat: emiş ağızları, makine bağlantıları, kanal ve özel parçalar, taşıyıcı konstrüksiyon ve platform imal edilir; aşınma görülecek dirseklerde et kalınlığı artırılır.
4. Montaj: filtre ünitesi ve fan yerine alınır, kanal askıya alınır, temizleme kapakları ve ölçüm noktaları bırakılır, basınçlı hava hattı ve kurutucu bağlanır.
5. Devreye alma: fan dönüş yönü ve akım değerleri, emiş noktalarında hız ölçümü, branşman damper ayarı, fark basıncına göre temizleme kumandası ve boşaltma valfinin sırası kontrol edilir; ölçülen değerler teslim tutanağına yazılır.
6. Bakım: fark basıncının seyri, torba ve valf diyaframlarının durumu, solenoidler, kompresör hava kurutucusu, döner valf ve fan rulmanları düzenli aralıklarla kontrol edilir; bakım kapsamı havalandırma bakım onarım sayfasında.

Tesis tipine göre öne çıkan konular

Kocaeli'de Gebze (GOSB çevresi) ve Dilovası (İMES OSB) gibi fabrika yoğun bölgelerde toz toplama, tesis havalandırmasıyla birlikte projelendirilir; il geneli için Kocaeli havalandırma, İzmit'teki sanayi tesisleri için İzmit endüstriyel havalandırma sayfası. İstanbul'da İkitelli ve Dudullu OSB'lerindeki atölyeler için de keşif aynı adımlarla yapılır.

Emişi zayıflatan tasarım ve işletme yanlışları

• Kanalı "ses yapmasın" diye büyük çapta seçmek: hız düşer, toz yatay hatta birikir.
• Çalışmayan makinenin emişini kapatmamak: fan debisi açık branşmanlara dağılır, çalışan makinede emiş düşer.
• Lifli tozlara ya da talaşa kartuşlu filtre koymak.
• Basınçlı hava hattını kurutucusuz bırakmak: nemli darbe havası keki çamurlaştırır, torba körleşir.
• Fark basıncını izlemeden sabit zamanlı temizlemek: sık temizleme torbayı yıpratır ve basınçlı hava harcar, seyrek temizleme fark basıncını yükseltir.
• Bunkeri açık kapakla boşaltmak: toplanan toz yeniden ortama karışır.
• Fanı tozlu tarafa koyup aşınmaya dayanıklı çark seçmemek.

Bağlantılı hizmetler ve fiyat

Toz toplama çoğu zaman tesisin genel havalandırmasıyla birlikte ele alınır: salon havalandırması ve taze hava için endüstriyel havalandırma sistemleri, el aleti ve taşlama noktalarındaki noktasal emiş için akrobat kol havalandırma, kaynak istasyonları için kaynak dumanı emiş sistemi. Maliyeti belirleyen kalemler (debi, filtre alanı, kumaş, fan, kanal metrajı, ATEX gereksinimi) toz toplama sistemi fiyatları başlığı altında fiyat sayfasında ayrıca listeleniyor. Kurulu bir sistemde fan gücünü ve basınçlı hava tüketimini düşüren ayarlar, örneğin jet pulse temizlemenin sabit zaman yerine filtre fark basıncına bağlanması ve invertörlü fanda taşıma hızının alt sınırı, endüstriyel havalandırmada enerji verimliliği yazısında anlatılıyor. Tesisiniz için keşif talebini iletişim sayfasından iletebilirsiniz.