Abschnitt 6.1 - 6 Komponenten für lufttechnische Maßnahmen
6.1 Anforderungen an die Erfassung
Mit der Auswahl der für den Prozess am besten geeigneten Erfassungseinrichtung kann der Luftvolumenstrom der Erfassungsluft auf ein Minimum begrenzt werden. Wichtig sind Kenntnisse über die physikalischen Eigenschaften der freigesetzten oder entstehenden Gefahrstoffe (z. B.: Warme Schweißrauche steigen in Raumluft auf, Lösemitteldämpfe können bei Raumtemperatur wegen höherer spezifischer Dichte als die Raumluft nach unten sinken.). Erfassungseinrichtungen sollten so gestaltet werden, dass die erzeugte Strömungsrichtung der Luft die Bewegungsrichtung der entstehenden Emissionen unterstützt und ihr nicht entgegenwirkt.
Bei stark impulsbehafteten Emissionen muss zunächst der Impuls mit geeigneten Einrichtungen (Prallbleche, Hauben als Puffer, Umlenkungen oder Wirbelhauben) vermindert werden, um die Emissionen dann mit einer Luftströmung erfassen zu können.
Für die Auswahl von Erfassungseinrichtungen gibt es folgende allgemeine Anforderungen:
Erfassungseinrichtungen müssen strömungstechnisch so gestaltet werden, dass Luftverunreinigungen an der Emissionsstelle möglichst vollständig erfasst werden.
Die räumliche Anordnung muss so umgesetzt werden, dass Luftverunreinigungen nicht durch den Atembereich der Beschäftigten geführt werden und eine bestehende Raumlüftung in ihrer Wirksamkeit nicht nachteilig beeinflusst wird. Gegebenenfalls muss die Raumlüftung angepasst werden.
Erfassungseinrichtungen müssen zu erwartenden Beanspruchungen (z. B. Abrasion, Korrosion) standhalten.
Tabelle 5
Reichweiten von Saugfeldern verschiedener Erfassungseinrichtungen
| Erfassungseinrichtung | Ausführungsbeispiel | Saugreichweite bei 1200 m3/h | Luftstrom der Erfassungsluft bei v = 0,4 m/s und einer Saugreichweite von 300 mm | |
|---|---|---|---|---|
| (v = 0,3 m/s) 1) | (v = 0,5 m/s) 2) | |||
| Saugrohr ∅ 150 mm ohne Flansch |  | ca. 290 mm | ca. 220 mm | ca. 1700 m3/h |
| Saugrohr ∅ 150 mm mit Trichter ∅ 300 mm |  | ca. 300 mm | ca. 240 mm | ca. 1600 m3/h |
| Saugrohr ∅ 150 mm mit Düsenplatte 400 mm x 400 mm |  | ca. 340 mm | ca. 260 mm | ca. 1200 m3/h |
v = Erfassungsgeschwindigkeit
Erfassungseinrichtungen sollten mit Vorrichtungen (z. B. Gitter, Maschendraht oder Prallblechen) ausgerüstet sein, die das Einsaugen unerwünschter Teile (z. B. Späne, Werkstücke, glühende Partikel) in die Luftleitungen minimieren.
Erfassungseinrichtungen müssen den brandschutztechnischen Anforderungen genügen. Sie sind so zu gestalten, dass sich brennbare oder ölnebelhaltige Stäube in ihnen nicht ablagern und Glutnester bilden können bzw. derartige Ablagerungen leicht entfernt werden können (z. B durch einen Vorabscheider).
Die Düsenplatte hat deutliche Vorteile wegen eines größeren Erfassungsbereichs und einer geringeren Empfindlichkeit gegen Querströmungen.
Für die flächige Absaugung von zum Beispiel Industriebädern können nebeneinander angeordnete Düsenplatten verwendet werden. Sie erfordern gegenüber einer konventionellen Schlitzabsaugung deutlich geringere Erfassungsluftströme. Ein Beispiel für die Anwendung einer Mehrfachdüsenplatte anstelle einer Schlitzabsaugung stellt die Randabsaugung eines Industriebads dar (siehe Abbildung 8).
Eine Wirbelhaube (siehe Abbildung 9) besteht prinzipiell aus zwei gegenüberliegenden, runden Düsenplatten, die über ein Leitblech miteinander verbunden sind. Wirbelhauben dienen zum Beispiel der Erfassung von Schleifstäuben.
Abb. 8
Randabsaugung bei Bädern mit aufsteigenden Dämpfen
Vorteilhaft ist ihr Einsatz bei Tätigkeiten mit impulsbehafteten Emissionen im Bereich eines Arbeitstischs, zum Beispiel beim Gussputzen. Wirksam ist die Erfassung hier jedoch nur bei einer Freisetzung der Emissionen in Richtung der Wirbelhaube!
Durch Anwendung von Hilfsmitteln wie Drehtellern beim Schleifen zur strömungstechnisch und ergonomisch günstigeren Positionierung der Bauteile kann die Emissionsfreisetzung in Richtung Wirbelhaube optimiert werden.
Für die strömungstechnische Gestaltung und Dimensionierung von Wirbelhauben sind Kenntnisse über die abusaugenden Emissionen und ihre Ausbreitung erforderlich. Wirbelhauben zeichnen sich dadurch aus, dass ein Saugfeld nahezu gleichmäßig über die gesamte Breite der Haube erzeugt wird (durch beidseitige Absaugstutzen). Durch die Ausbildung eines Strömungswirbels (Wirbelsenke) innerhalb der Haube entstehen sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten in den Randzonen des Strömungswirbels, die den Erfassungsgrad erhöhen.
Abb. 9
Wirbelhaube
Tabelle 6
Richtwerte für die Erfassungsgeschwindigkeit für verschiedene Anwendungsfälle in Anlehnung an VDI 2262-4 und BGIA-Report 5/2005 "Lufttechnik in Industriehallen"
| Anwendungsfall oder abzusaugende Gefahrstoffe | Mindest-Erfassungsgeschwindigkeit [m/s] |
|---|---|
| Partikel, Rauche, Gase, Dämpfe mit geringer Eigengeschwindigkeit (unbeheizte Bäder, Tanks) | 0,25-0,4 |
| Lötrauch, Schweißrauch | 0,3-0,5 |
| Gase, Dämpfe mit unterstützender Eigenbewegung (z. B. über erwärmten Industriebädern mit Randabsaugung - Thermik) | 0,3-0,5 |
| Stäube | 0,4-0,8 |
| Pulverbeschichten, Spritzlackieren | 0,3-0,5 |
| Sackabfüllung von staubenden Schüttgütern | 0,5-1 |
| Mittlere Eigengeschwindigkeit (z. B. starke thermische Konvektion), gleichgerichtet mit austretendem Partikelstrom | 0,5-1 |
| Metallspritzen (gleichgerichtet mit austretendem Partikelstrom) | 0,75-1,0 |
| Metallrauch, Gase in Gießerei | 0,75-1,0 |
| Metallrauch beim Brennschneiden/Plasmaschneiden (Absaugung gleichgerichtet nach unten) | 1,0-1,4 |
| Gase, Dämpfe mit entgegengesetzter Eigenbewegung (z. B. Schweißtische oder Formkastenentleerung in Gießerei mit Absaugung nach unten) | 1,0-3,5 |
| Strahlarbeiten im Raum | 0,3-6,5 |
Bei offenen Erfassungseinrichtungen sind, je nach Anwendungsfall und abzusaugenden Gefahrstoffen, für die Erfassung im Saugfeld die in Tabelle 6 angegebenen Mindest-Erfassungsgeschwindigkeiten erforderlich.
An der Emissionsstelle der Gefahrstoffe sind mindestens diese Erfassungsgeschwindigkeiten zu gewährleisten, damit die Absauganlage überhaupt wirksam werden kann.
Die Wirkung von Erfassungseinrichtungen kann durch den Einsatz von gezielten Induktionsstrahlen (Blasstrahlen zur Luftführung) verbessert werden. Der damit direkt in die Erfassungseinrichtung eingebrachte Luftstrom sollte aber einen Betrag von 20 % des gesamten Erfassungsluftstroms nicht überschreiten. Der direkt eingebrachte Luftstrom ist zusätzlich über die Abluft abzuführen.
Absauganlagen
Für Tätigkeiten, die regelmäßig am gleichen Ort durchgeführt werden, sollten ortsfeste Absauganlagen eingesetzt werden. Diese Anlagen bieten weitergehende Möglichkeiten für Luftführung und Wärmerückgewinnung.
Bei wechselnden Arbeitsbereichen können mobile Absauganlagen eingesetzt werden.
Entstauber für den ortsveränderlichen Betrieb (EOB) dienen vorrangig zum Absaugen von luftgetragenen Stäuben, die zum Beispiel bei der Materialbearbeitung oder -verarbeitung (z. B. an Maschinen und handgeführten Geräten) anfallen. Einige EOB sind auch zum Aufsaugen von abgelagertem Staub geeignet.
Industriestaubsauger dienen ausschließlich zum Aufsaugen von abgelagertem Staub. Sie dürfen nicht als EOB eingesetzt werden.
Mobile Absauganlagen und Industriestaubsauger werden mit Luftrückführung betrieben. Daher sind hier die besonderen Anforderungen zur Luftrückführung zu beachten (siehe Kapitel 7).
Mittelwerte aus 30 Messpunkten in 2 um 90 ° versetzten Achsen
Mittelwerte aus 26 Messpunkten in 2 um 90 ° versetzten Achsen