Publikováno

Jaká použít kolena pro odsávání a filtraci vzduchu

Volba vhodného poloměru kolena je velmi důležitá pro vyvážené tlakové poměry uvnitř vzduchotechnického systému. Obecně lze říci, že se při volbě vhodného kolena pro odsávání, jeho poloměru, rozhodujeme na základě dvou základních požadavků:

  • Požadavek na nízkou tlakovou ztrátu potrubní trasy
  • Požadavek na životnost kolena


Nízká tlaková ztráta

Hraje zásadní roli při ekonomice provozování systému odsávání. Zaměření se na správný návrh vzduchotechnických kolen má stejně tak velký význam, jako ekonomický provoz filtračního zařízení, popsaný v kapitole „Tlakové ztráty filtračního systému“.

Obecně platí: Čím delší vzdálenosti potrubních tras, tím větší poloměry kolen je nutné použít. Pro zjednodušení si lze situaci představit tak, že vzduch jde vždy nejraději cestou nejmenšího odporu. Toto se projevuje skutečností, že místa odsávání blíže filtračního zařízení sají více, nežli ta vzdálená. Toto je způsobeno poklesem podtlaku v potrubí za každou odbočkou a faktem, že nejvzdálenější místa odprášení malí logicky nejdelší potrubní trasu a tudíž největší tlakovou ztrátu.

Často používáme kombinaci poloměrů kolen tak, že s přibývající vzdáleností od filtru zvětšujeme poloměr kolen, abychom systém přinutili odsávat i na těch nejvzdálenějších místech vzduchotechnického systému. V blízkosti filtračního zařízení jsou použita kolena s poloměrem 1D a po celé délce páteřní odsávací větve až po nevzdálenější místa jsou použita kolena s poloměrem 3D. Vyvážení celého vzduchotechnického systému pak odladíme regulací pomocí regulačních šíbrů či klapek.

Na uvedených vizualizacích vidíme simulaci proudění uvnitř vzduchotechnického kolena, kde je rychlost proudění vyznačeně barevně. Čím tmavší barva proudnice, tím vyšší rychlost proudění. U ostrého kolena s poloměrem 1D pozorujeme velký nárůst rychlosti proudění, čehož důsledkem je nárůst tlakové ztráty uvnitř kolena. U kolena s poloměrem 3D sledujeme pozvolnou změnu rychlosti proudění v potrubí, což přináší menší tlakové ztráty než u kolena s poloměrem 1D

Životnost kolena

Životnost kolen v systému odsávání prachu není nekonečná. Kolena a odbočky velmi trpí abrazivním opotřebení od odsávaného materiálu. Tento typ opotřebení je způsoben skutečností, že prachová částice při pohybu kolenem či odbočkou klouže po vnější stěně oblouku, kde se postupně odráží od každého segmentu kolena. Právě ve spojích jednotlivých segmentů dochází k největšímu opotřebení abrazí. Toto opotřebení se nakonec projeví prodřením kolena po jeho vnější části. V některých obzvláště těžkých provozech je nutné přistupovat k jednotlivým kolenům jako k opotřebitelným náhradním dílům, které je nutné čas od času vyměnit. Simulace chování prachových částic v kolenech o různých poloměrech jsou zobrazeny níže.

Proti poškození abrazí lze aplikovat nejrůznější způsoby ochrany jako je vnitřní pogumování kolena či dvouplášťové provedení. Z praxe však víme, že se jedná o finančně velmi nákladné úpravy, které pouze prodlouží životnost, opotřebení však neodstraní.

Obecně pro výběr kolen s požadavkem co nejdelší životnosti platí: Čím větší abrazivita odsávaného prachu, tím větší poloměr kolen nutno použít a tím větší tloušťku pláště nutno použít. Koleno tak vydrží déle.