Полезная информация по теме «вытяжные столы для резки металла»

Вытяжной стол для резки металла: секционный или монолитный

Вытяжной стол — это стол станка со встроенными вытяжными каналами: дым забирается через них непосредственно в зоне реза, прежде чем он поднимется над листом и попадёт в воздух цеха. От конструкции стола зависит, какой объём воздуха придётся забирать: при одинаковом качестве улавливания дыма секционный и монолитный столы различаются по требуемому расходу воздуха в разы, а следовательно — по мощности и стоимости установки.

Почему вытяжка именно снизу

При лазерной, плазменной и газокислородной резке дым выбрасывается под разрезаемый лист, растекается под ним и поднимается через щели и проёмы. Место его выхода над поверхностью предсказать невозможно, поэтому вытяжной зонт над столом малоэффективен: источник дыма расположен в плоскости стола, и вытяжное устройство рационально размещать там же — внизу, с забором через открытое сечение стола или его секции. В этом случае дым удаляется вниз, не поднимаясь в зону дыхания оператора (пространство в радиусе до 50 см от лица работающего — ГОСТ 12.1.005-88).

Монолитный стол

Монолитный стол — одна общая полость под ламелями с центральным вытяжным каналом, соединённая с вытяжной сетью. Схема приемлема для небольших столов, однако ей присущ недостаток: забор воздуха идёт одновременно по всей площади, и большая часть расхода поступает через свободные (не перекрытые листом) участки, минуя зону реза. Для стола площадью 4,5 м² при скорости через открытое сечение 0,4 м/с потребуется около 6 500 м³/ч — и это лишь для удержания дыма от подъёма над листом.

Секционный стол с автоматическими заслонками

Секционный стол разделён на зоны, каждая из которых снабжена собственной заслонкой в воздушном канале. Открыта всегда только секция под режущей головкой, остальные закрыты, и весь расход воздуха концентрируется в одной зоне. Заслонки приводятся пневмоцилиндрами и синхронизируются с положением портала: время переключения — доли секунды, заслонка следует за головкой без запаздывания. Важная оговорка: секционная схема даёт выигрыш только при расчётной конструкции — распределении потоков, сечениях вентиляционных каналов и заборных отверстий секций. Формально секционный стол без такого расчёта может работать хуже монолитного.

Устройство типовой секции (обобщённые параметры — по опубликованным характеристикам производителей вытяжных столов):

корпус — сварная металлоконструкция, разделённая на секции шириной порядка 300–750 мм в зависимости от производителя (типовые ряды — 500–550 мм);
ванны для твёрдых отходов (шлак, обрезь) — выкатные, очищаются отдельно от фильтров;
сита над ваннами — не допускают падения мелких деталей в канал;
заслонки с пневмоприводом; для работы требуется сжатый воздух 0,4–0,5 МПа (4–5 бар) — пневмопривод в условиях внутри стола (пыль, температура, постоянные переключения) дешевле и надёжнее электропривода;
подключение к вытяжной сети — патрубок Ø400 мм;
длина стола формируется из модулей — до 24–25 м в одну линию; грузоподъёмность ламельного поля — до 1 500 кг/м²; при ширине стола от 2 м предусматривается второй вытяжной канал;
для монтажа крупного стола важна высота потолка — у отдельных конструкций от 2,85 м.

Сквозной расчёт: стол 3×1,5 м

Стол разделён на 6 секций по 0,75 м². В работе открыта одна секция под режущей головкой.

Площадь открытой секции: 0,75 м².
Скорость через открытое сечение: v = 0,4 м/с.
Расход: L = 0,75 × 0,4 × 3600 ≈ 1 080 м³/ч.
Отдельно — технологические газы (плазмообразующий при плазменной, вспомогательный при лазерной резке): в точку реза подаётся 150–200 л/мин, то есть всего 9–12 м³/ч, — по объёму вклад в общий расход ничтожен и к расчётному не добавляется. Значим газ не количеством, а скоростью струи: активно врываясь в секцию реза, он образует вихревые потоки, против которых работает вытяжка, — поэтому практический пол подбора выше расчётного (см. ниже про 6 000 м³/ч).

Тот же стол со сплошной вытяжкой по всей площади 4,5 м² при той же скорости потребовал бы почти 6 500 м³/ч — в шесть раз больше. Разница в расходе — главный аргумент в пользу секционных столов на крупных раскроечных участках и главный резерв при подборе установки: меньше расход воздуха — меньше типоразмер установки (вентилятор меньшей мощности, меньшее число патронных фильтров, меньшая площадь фильтрации), ниже шум и энергозатраты.

Важно: 1 080 м³/ч — иллюстрация принципа зонирования, а не норма подбора. Улавливание дыма происходит в точке реза, и там вытяжке противодействуют вихревые потоки самого процесса — струя газов резки и тепловой подъём воздуха от разогретого металла. Чтобы скорость всасывания в точке реза превысила скорость этих потоков, на практике даже для небольшого корректно рассчитанного секционного стола покупают установку производительностью не менее 6 000 м³/ч; при меньшей производительности дым поднимается в объём цеха.

Ограничения расчёта:

при одном и том же размере стола число секций варьируется — 2, 3 или 4 (у стола 3×1,5 м — обычно 6): «секционная вытяжка» не равна фиксированному расходу;
зависимость «меньше секция — меньше требуемая производительность» действует только для стола с корректно рассчитанными вентиляционными каналами;
если площадь стола невелика, но сечение каналов недостаточно, возможны два решения: фильтровентиляционную установку (ФВУ) подключают одновременно к столу и к зонту над ним либо вокруг станка строят специальный кабинет, фильтрующий только его объём со станком внутри, — в обоих случаях требуемая производительность возрастает;
вывод: расчёт даёт ориентир для обсуждения, а окончательный подбор выполняется по конструкции — фото стола, марка станка и вентилятор, который справлялся с дымоудалением.

Исходные данные расчёта: формула L = S·v·3600; скорость через открытое сечение стола 0,3–0,5 м/с. По СанПиН 4053-85 (п. 7.7): при машинной плазменной резке скорость воздуха в плоскости реза — не менее 1,5 м/с. Норматив устанавливает требуемое значение скорости, но не способ её обеспечения. Нужная скорость в плоскости реза достигается совокупностью факторов: конструкцией стола (сечениями каналов и окон), вентиляцией стола, а также разрежением и производительностью установки. Поэтому при корректно рассчитанной конструкции одна D-10000 обеспечивает дымоудаление в столе размером 2000×6000 мм с 6 секциями и двухканальной вентиляцией по обеим сторонам рабочей зоны.

Зачем на стол докладывают дополнительные листы

На неудачно спроектированном столе операторы прикрывают свободные от листа участки подручным металлом — обрезками, оказавшимися под рукой. Причина — недостаточная тяга или несоответствие сечения вентиляционных каналов и окон секций требуемому расходу: воздух подсасывается через открытые ламели вне зоны реза, и дым поднимается в цех. Доложенный лист перекрывает зону подсоса, и забор воздуха снова концентрируется в зоне реза.

У корректно рассчитанного стола такой необходимости нет: сечения вентиляционных каналов и заборных окон соответствуют расходу, заслонки закрытых секций герметичны, и вся тяга изначально сконцентрирована в зоне реза. Поэтому стол, над которым поднимается дым без подкладных листов, — симптом: проверять следует конструкцию стола и его связку с ФВУ (сечения каналов, размеры окон секций, разрежение), а не компенсировать недостатки конструкции подкладными листами.

А если стол водоналивной

Водоналивной стол — самое бюджетное решение: сварная ванна с водой под листом, дым и искры гасятся при контакте с водой. Сам стол недорог (водяной стол 1500×3000 мм — около 150 тыс. ₽ по открытым карточкам производителей, в разы дешевле секционного вытяжного) и вытяжной системы в принципе не требует — для отвода водяного пара достаточно небольшого зонта с обычным вытяжным вентилятором и выбросом на улицу: ФВУ здесь не нужна, пар она не фильтрует (газообразная фаза; улавливаются только твёрдые частицы).

Недостатки проявляются в эксплуатации: стол и ламели корродируют, пар поднимается в рабочую зону, вода загрязняется шлаком и маслом и превращается в отход, требующий замены и утилизации; ванну со шлаком трудно очищать. Детали после такого стола ржавеют и требуют дополнительной зачистки перед покраской.

В современной плазменной резке водоналивной стол вытеснен сухими решениями: сухой секционный стол с фильтровентиляционной установкой — дым улавливается в точке реза, воздух очищается и возвращается в цех, обслуживание сводится к опорожнению бункера.

Почему штатная аспирация станка не удаляет дым

У большинства станков вытяжные каналы размещены внутри балок несущей рамы, совмещая функции несущей конструкции и воздуховода. Сечение таких каналов заужено, аэродинамическое сопротивление высоко, и в комплект включается вентилятор с избыточным давлением разряжения — в расчёте преодолеть сопротивление каналов. Однако при превышении критического аэродинамического сопротивления сети степень разрежения — тяга в зоне реза — падает настолько, что её недостаточно для дымоудаления: формально вытяжка есть, фактически дым от лазерной или плазменной резки поднимается над листом и поступает в объём цеха, в зону дыхания работающих рядом людей. Решение — модернизация вентиляции стола: в одних случаях достаточно устройства дополнительного канала, в других требуется коллектор; подходящий вариант определяем по фото стола.

Почему стандартного ответа «какая ФВУ под какой стол» нет

Такого ответа не существует: одна и та же площадь стола может требовать разной производительности. Подбор ведётся по конструкции:

диаметр присоединения — не менее диаметра приёмного фланца установки (для D-10000 — 397 мм), а за фланцем не должно быть аэродинамических препятствий (зауженных каналов, резких поворотов, малых окон секций);
корректное деление на секции с минимальным аэродинамическим сопротивлением каналов;
число одновременно открытых секций;
одно- или двухканальная схема по сторонам рабочей зоны.

Пример: при выполнении этих условий D-10000 обеспечивает дымоудаление в столе размером 2000×6000 мм с 6 секциями и двухканальной вентиляцией по обеим сторонам рабочей зоны.

Практика подбора проста: уточняем, какой вытяжной вентилятор был подключён к столу ранее; если он справлялся с дымоудалением — подбираем ФВУ по его производительности, разбирать стол для этого не требуется. Пришлите марку вентилятора или фото заводской таблички — подберём по фактической производительности действующей системы.

D-10000 — 1 300 000 ₽ с НДС (10 000 м³/ч на входе в установку), D-20000 — 2 550 000 ₽ с НДС; остальные модели серии D — по запросу. Подключаем к секционным и монолитным столам любых производителей. У станков с корректно спроектированной вентиляцией стола подключение сводится к присоединению воздуховода к приёмному фланцу ФВУ. У станков с неэффективной схемой вентиляции стола — сначала консультация: пришлите фото стола и марку станка.

Частые вопросы

Можно ли подключить вашу ФВУ к столу другого производителя?

Да. ФВУ HyperCUT серии D подключается к секционным и монолитным вытяжным столам любых производителей — переходник под фланец стола изготовим. Важна конструкция самого стола: диаметр присоединения — не менее диаметра приёмного фланца установки (для D-10000 это 397 мм), а за ним не должно быть аэродинамических препятствий — зауженных каналов, резких поворотов, малых окон секций. Это проверяем до поставки по фото стола и документации станка.

Что делать, если у станка вообще нет вентиляции стола?

Такое встречается у части импортных станков. Варианты решения: дооснащение стола вытяжным коробом или коллектором либо замена стола на вытяжной секционный. Короба и присоединительные элементы мы не изготавливаем — подбираем и рекомендуем техническое решение. В нашу поставку входит фильтровентиляционная установка с вентилятором; монтаж воздуховодов и подключение к электросети и пневмомагистрали выполняются заказчиком. Пришлите фото станка — рекомендуем подходящее техническое решение под вашу модель.

Зачем вытяжному столу сжатый воздух?

Сжатый воздух 0,4–0,5 МПа (4–5 бар) приводит в действие пневмоприводы стола — пневмоцилиндры вентиляционных заслонок: заслонка открывается в той секции, где в этот момент идёт резка. Пневмопривод переключает заслонки за доли секунды и устойчив к пыли и температуре внутри стола; в этих условиях он дешевле и надёжнее электропривода, поэтому применяется вместо него.

Почему секционный стол выгоднее, если он дороже монолитного?

Прежде всего — качеством дымоудаления: корректно рассчитанный секционный стол улавливает дым в зоне реза без подкладки листов. Далее — экономикой: требуемый расход воздуха ниже в разы, значит, достаточно установки меньшей производительности, вентилятора меньшей мощности и меньшего расхода электроэнергии в каждый час работы. На крупных столах экономия на установке и эксплуатации перекрывает разницу в цене стола.

Надо ли чистить сам стол, если фильтры с регенерацией?

Надо, но редко и просто: ванны со шлаком и обрезью извлекаются и очищаются вручную по мере наполнения. К фильтрам поступает только мелкая пыль, прошедшая через сита и каналы, — она и улавливается патронными фильтрами.