Aplikacja, moc, funkcjonalność – zasady doboru odkurzacza przemysłowego

Od kilku lat odkurzacze przemysłowe zyskują na popularności, a zachęceni wzrostem popytu producenci rozszerzają swoją ofertę o coraz to nowsze, bardziej wyspecjalizowane jednostki. W efekcie wybór odpowiedniego odkurzacza staje się wyzwaniem. Jakimi kryteriami warto się kierować, aby podjąć właściwą decyzję?

Odkurzacze przemysłowe pod względem budowy zasadniczo nie różnią się od tych stosowanych w gospodarstwach domowych, jednak podobieństwo to może być mylące. Jak zauważa firma Markets & Markets w raporcie „Industrial vacuum cleaner market”, środowisko przemysłowe stawia odkurzaczom zupełnie inne wyzwania. Największym z nich jest duży wolumen zanieczyszczeń, wymagający zastosowania jednostki o znacznie większej mocy; kolejnymi – praca w środowisku wybuchowym, a także – coraz częściej – w pomieszczeniach czystych, tzw. cleanroomach. Różnorodność wspomnianych wyzwań sprawia, że niemożliwe staje się stworzenie uniwersalnej jednostki, która poradzi sobie z każdym rodzajem zanieczyszczeń. Co prawda na rynku dostępne są rozwiązania mniej lub bardziej wielofunkcyjne, ale są one raczej przeznaczone do pracy w środowiskach o niewielkim stopniu zagęszczenia pyłów i chemikaliów.

Wzrostowi specjalizacji rynku sprzyja także rosnący popyt na odkurzacze przemysłowe – zarówno w krajach rozwijających się, jak i w dojrzałych gospodarkach. W opinii analityków z firmy Arizton te pierwsze masowo odkrywają zalety tych urządzeń, podczas gdy wzrost popytu w krajach rozwiniętych jest głównie efektem ograniczania wysokości dopuszczalnych stężeń czynników szkodliwych na stanowisku pracy. W ubiegłym roku zaostrzeniu uległy także normy obowiązujące w Polsce: nowe rozporządzenie Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z 12 czerwca 2018 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (DzU z 2018 r., poz. 1286) nie tylko rozszerzyło wykaz substancji szkodliwych, ale także znacznie ograniczyło dopuszczalne stężenia pyłów i chemikaliów na stanowiskach pracy.

W efekcie coraz więcej przedsiębiorstw w naszym kraju staje przed koniecznością uzupełnienia swojego parku maszynowego o profesjonalny odkurzacz przemysłowy. Zadania tego nie ułatwia bogaty asortyment produktów dostępnych na rynku. Aby nie pogubić się w tym dobrodziejstwie, warto zastosować zasadę trzech kroków, zgodnie z którą najpierw należy rozważyć, w jakim środowisku będzie pracował odkurzacz, a następnie odpowiednio dobrać jego moc, powierzchnię filtracyjną i funkcje, tak aby był on nie tylko efektywny, ale także wygodny w użytkowaniu.

1️⃣ Określenie rodzaju i wielkości zanieczyszczeń

Producenci odkurzaczy przeważnie dzielą oferowane jednostki według rodzaju odsysanych zanieczyszczeń. Wybór odkurzacza warto więc zacząć od sporządzenia wykazu substancji szkodliwych występujących na poszczególnych stanowiskach pracy. Inne wymagania stawiane są bowiem urządzeniom odsysającym pyły, w tym drobinki materiałów lepkich, a inne tym przeznaczonym do separacji substancji płynnych czy wybuchowych.

Odkurzacze do zbierania pyłów

Do odsysania pyłów stolarskich, pyłów pochodzących z obróbki tworzyw sztucznych czy drobnego kruszywa na ogół stosuje się odkurzacze klasy L, tj. wyposażone w filtry separujące drobinki o wielkości powyżej 1 mg/m³. Często mogą zostać opcjonalnie doposażone w filtr HEPA (klasy H), który zatrzyma cząsteczki zanieczyszczeń o wielkości ≥ 3 µm.

Filtry HEPA są także stosowane standardowo w odkurzaczach do separacji pyłów niebezpiecznych (substancji rakotwórczych i patogenicznych, takich jak ołów, kadm czy azbest) o stężeniu nieprzekraczającym 0,1 mg/m³. Przy większym zagęszczeniu zanieczyszczeń lepiej wybrać odkurzacz z filtrem klasy M, a dla zapewnienia większej efektywności uzupełnić go dodatkowo o filtr HEPA. Oba cechują się 99,9-procentową skutecznością separacji pyłów o wielkości ≥ 3 µm. Jednak sam filtr nie wystarczy: systemy do usuwania pyłów niebezpiecznych powinny być także wyposażone w specjalne worki zabezpieczające przed wydostaniem się zanieczyszczeń podczas ich wymiany i transportu.

Odkurzacze do olejów i chłodziw

Kolejną grupą odkurzaczy przemysłowych są jednostki przeznaczone do zbierania olejów i chłodziw, dedykowane branży maszynowej i centrom obróbki skrawaniem. Są one z reguły wykonane ze stali nierdzewnej i wyposażone w kilka silników z by-passem, zapewniających odpowiednią moc do wytworzenia cyklonu, który wprawia kropelki oleju lub chłodziwa w ruch śrubowy. Umożliwia to separację płynów z transportującego je powietrza: te pierwsze opadają na dno zbiornika kumulacyjnego, zaś powietrze przepuszczane jest przez filtr i odprowadzane z powrotem do hali. Taka konstrukcja zapewnia wysoką efektywność filtracji, a jednocześnie zabezpiecza filtry i silniki przed osadzaniem się na nich oleju i/lub chłodziwa. Większość tego typu odkurzaczy wyposażona jest także w separator wiórów i opiłków, który składa się z metalowej siatki zatrzymującej większe zanieczyszczenia oraz przeznaczonego na nie zbiornika.

Odkurzacze z certyfikatem ATEX

Jeśli podczas obróbki uwalniane są pyły lub gazy stwarzające zagrożenie wybuchowe, konieczne będzie zastosowanie specjalnego odkurzacza przeznaczonego do stref zagrożenia wybuchem z certyfikatem ATEX. Kluczowa przy jego wyborze jest znajomość typu strefy zagrożenia: w strefach pyłowych 22 i 21 oraz gazowej 2 z powodzeniem sprawdzą się odkurzacze elektryczne z silnikiem w wykonaniu iskrobezpiecznym, filtrem antystatycznym i obudową ze stali nierdzewnej. W strefie gazowej 1 (o najwyższym stopniu zagrożenia wybuchem) zalecane jest natomiast stosowanie jednostek pneumatycznych. W ostatnich latach urządzenia te stają się coraz popularniejsze (prognozowany wzrost: +7% w latach 2018–2023), doceniane za niskie koszty konserwacji, wszechstronność zastosowań i możliwość pracy w wysokich temperaturach. Z tych powodów są one chętnie stosowane m.in. w przetwórstwie metali, górnictwie i zakładach chemicznych.

Co na rynku? – przykłady z oferty odkurzaczy przemysłowych

Gdy kabel jest nieporęczny

Ciekawym, choć mało popularnym rozwiązaniem są odkurzacze akumulatorowe, stosowane np. w magazynach obsługiwanych przez wózki widłowe, gdzie rozłożone na podłodze przewody mogłyby stanowić zagrożenie dla ruchu kołowego. Przeważnie takie jednostki cechują się niską mocą i relatywnie niewielką pojemnością baterii. Wyjątkiem jest m.in. trójsilnikowy odkurzacz DM40 SGA BT marki Delfin, zasilany napięciem 24 V. Dzięki osobnym włącznikom silniki mogą być uruchamiane niezależnie, co pozwala na płynne sterowanie mocą ssącą w zależności od ilości zanieczyszczeń. Każdy z silników jest wyposażony dodatkowo w by-pass, który zapewnia odpowiednie chłodzenie jednostki napędowej.

Do trudnych zabrudzeń

Do usuwania najbardziej opornych zanieczyszczeń, takich jak zaschnięty olej, resztki silikonu, kleje, odpryski spawalnicze czy zapieczony brud, warto zastosować odkurzacze do czyszczenia suchym lodem, np. Ice Blaster IB 15/120 firmy Kärcher. Suchy lód, uderzając w zanieczyszczenia, rozbija je, a następnie wnika w powstałe szczeliny i rozsadza resztki zabrudzeń. Technologia może być z powodzeniem stosowana w przemyśle metalurgicznym i obróbki metali (do codziennego czyszczenia maszyn, robotów spawalniczych czy przenośników taśmowych), obróbki tworzyw sztucznych (czyszczenie form i linii z resztek klejów, silikonów, farb i lakierów), a także w przemyśle motoryzacyjnym, spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym.

Czyszczenie cleanroomów

W przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, a często także w sektorze OEM niejednokrotnie istnieje potrzeba dokładnego oczyszczenia nie tylko stanowiska roboczego, ale także całej linii produkcyjnej. Taką możliwość oferuje odkurzacz Nilfisk VHW320, dostępny w ofercie firmy Ulpa, wyposażony w dwa rodzaje filtrów – główny klasy M i wylotowy klasy H. Dzięki temu jednostka usuwa z otoczenia produkcyjnego nawet bardzo drobny pył, a wyposażona w dodatkowy zestaw akcesoriów, może być wykorzystywana także do czyszczenia linii produkcyjnych. Model jest dostępny również w wersji do strefy Ex i pyłów niebezpiecznych, a także może zostać doposażony w system automatycznego czyszczenia filtrów InfiniClean.

Odkurzacz do samodzielnego złożenia

Systemy modułowe wkraczają także na rynek odkurzaczy. Rozwiązanie oferowane przez firmę Ruwac umożliwia samodzielny dobór poszczególnych komponentów urządzenia – od zestawu filtrów i systemów ich oczyszczania, po rodzaj separatora, wlotu powietrza i wyposażenie dodatkowe. Podstawą każdego odkurzacza jest wentylator radialny o mocy od 1,5 do 4 kW. Użytkownik może wybierać między ręcznym a automatycznym lub pneumatycznym systemem oczyszczania filtra, filtrami kieszeniowymi i patronowymi, workiem lub zbiornikiem na pył, a także różnymi rodzajami systemów jezdnych. Dodatkowe wyposażenie obejmuje m.in. ramię odciągowe, separator iskier, tłumik czy filtr wylotowy o powierzchni 36 m³.

Czyszczenie bez przerywania ssania

System oczyszczania filtra dostępny w linii odkurzaczy ICLEAN firmy Erfolg umożliwia samoistne czyszczenie jednostki filtracyjnej bez odwracania obiegu ssania i przerywania pracy odkurzacza. Co więcej, nie wymaga on żadnych zabiegów operatora: system co minutę automatycznie otrząsa każdy filtr z zalegających na nim zanieczyszczeń, wykorzystując wibracje i podmuchy powietrza generowane przez samo urządzenie. W trakcie czyszczenia filtr jest na 15 s wyłączany z obiegu powietrza, co zapewnia wysoką efektywność otrząsania. Technologia ta jest przydatna w przypadku odkurzaczy pracujących w trybie ciągłym, w tym na liniach produkcyjnych, stanowiąc alternatywę dla jednostek zintegrowanych ze sprężarkami.

Odkurzacze do pomieszczeń czystych

Drugą szybko rosnącą grupą odbiorców profesjonalnego sprzętu do odsysania zanieczyszczeń stał się w ostatnich latach sektor produkcji elektroniki oraz inne branże korzystające z tzw. cleanroomów (np. przemysł farmaceutyczny, kosmetyczny, spożywczy). Konieczność zapewnienia sterylnych warunków produkcji sprawia, że na znaczeniu w tych sektorach zyskują jednostki usuwające nawet najdrobniejsze zanieczyszczenia i w pełni zintegrowane z liniami technologicznymi. Oprócz filtrów klasy H i M są one często wyposażone także w funkcję cyklonu, ułatwiającą oddzielenie cięższych cząstek zanieczyszczeń, dodatkowe ramiona odciągowe, filtry antystatyczne, a także modele filtrów odporne na wysoką temperaturę – nawet do 250ºC.

Poza specjalnym wyposażeniem odkurzacze powinny także cechować się opływową obudową – bez załamań, szczelin i zagłębień sprzyjających gromadzeniu się zanieczyszczeń. Dzięki temu mogą być łatwo czyszczone po zakończeniu każdego cyklu produkcyjnego. Co więcej, zbiorniki i komory filtracyjne niektórych z nich (np. odkurzacza Nilfisk VHS110 CR dostępnego w ofercie firmy Ulpa) mogą być odkażane w autoklawie.

2️⃣ Zdefiniowanie mocy ssania i trybu pracy

Niezależnie od przeznaczenia odkurzacze przemysłowe (nie należy mylić z profesjonalnymi) mają jedną cechę wspólną – relatywnie wysoką moc silnika (lub silników). To ona, choć nie tylko, decydować będzie o efektywności zbierania zanieczyszczeń: odkurzacz zbyt słaby poradzi sobie co prawda jednorazowo z większą ilością brudu, ale już w sytuacji ciągłej pracy w warunkach silnego zapylenia i zabrudzenia będzie wymagał częstych wizyt w serwisie.

Relacja między mocą silnika a wydajnością odkurzacza nie jest jednak zależnością bezpośrednią. O tej ostatniej będą decydować także podciśnienie oraz przepływ powietrza mierzony na wylocie rury odkurzacza.

– Przepływ powietrza i podciśnienie są przeważnie podawane jako wartości maksymalne. Ich zależność przedstawia wykres charakterystyki turbiny – wyjaśnia Bartosz Kujawski, specjalista sprzedaży ds. przemysłu w firmie Kärcher. – Natomiast w przypadku instalacji stacjonarnych przy doborze mocy odkurzacza należy uwzględnić także liczbę przyłączonych do niego punktów pracujących równocześnie. Ważna jest też długość oraz przekrój instalacji. Przyjmuje się również, że jeden metr węża będzie generował taki sam spadek podciśnienia w układzie, jak pięć metrów stalowej rury.

Największą mocą będą się cechowały jednostki typu heavy duty. Najsilniejsze z nich wyposażone są w silniki o mocy nawet 25 kW. Tak potężne odkurzacze wymagają zasilnia trójfazowego i mogą pracować non stop bez obawy o przeciążenie układu. Jeśli wolumen odsysanych zanieczyszczeń jest niewielki, a odkurzacz ma pracować okresowo, np. po zakończeniu zmiany, można także wybrać jednostkę zasilaną jednofazowo. Należy jednak pamiętać, że nie jest ona przeznaczona do pracy ciągłej. Wiele odkurzaczy średniej mocy oferuje także możliwość wyboru sposobu zasilania: trójfazowego do pracy ciągłej i jednofazowego do użytku sporadycznego.

– Na koniec warto też dokładnie zapoznać się ze specyfikacją samego filtra. Jednymi z częściej stosowanych w sektorze przemysłowym są filtry klasy M. W zależności od producenta różnią się one m.in. powierzchnią, umiejscowieniem oraz sposobem zamocowania – wyjaśnia Bartosz Kujawski. – Dlatego, aby nie popełnić błędu, najlepiej skorzystać z fachowego doradztwa.

3️⃣ Przydatne funkcje i wyposażenie

Ponieważ zakup odkurzacza przemysłowego wiąże się ze sporymi kosztami, warto wcześniej rozważyć, jakie opcje powinien on oferować, aby był nie tylko efektywny, ale także funkcjonalny i przyjazny w użytku. A jest w czym wybierać. Otrząsacze, próżniomierze, dodatkowe filtry i separatory, by-pass, cyklon wewnętrzny, systemy sterowania z możliwością integracji z linią produkcyjną, przyłącza do narzędzi elektrycznych – to tylko niektóre z opcji oferowanych przez producentów profesjonalnego sprzętu. Przyjrzyjmy się wybranym z nich.

Istotny wpływ na funkcjonalność odkurzacza będzie miał zwłaszcza tzw. otrząsacz, umożliwiający automatyczne samoczyszczenie filtrów. W skrócie funkcja ta polega na okresowym odwróceniu przepływu powietrza, które, uderzając z dużą siłą w filtry, powoduje opadanie zalegających na nich zanieczyszczeń. Najczęściej jest ona łączona z próżniomierzem, który informuje o wartości podciśnienia w odkurzaczu, a tym samym o stopniu zapełnienia filtra.

W przypadku odkurzaczy do olejów i chłodziw warto zastanowić się nad doposażeniem ich w funkcję odzysku filtrowanych substancji: zawór zwrotny na turbinie umożliwia odwrócenie obiegu cieczy i jej wypchnięcie z powrotem do maszyny (np. w jednostce TECNOIL 100 IF marki Delfin, dystrybuowanej przez firmę Megan).

– W przypadku gospodarki olejowej należy zwrócić uwagę, czy olejoodporne są wszystkie elementy odkurzacza, w tym przewody i koła jezdne. Nie będzie miało znaczenia to, że odkurzacz jest przystosowany do zbierania oleju, jeśli jego elementy zewnętrzne po krótkim kontakcie z cieczą ulegną uszkodzeniu – wyjaśnia Bartosz Kujawski.

W cleanroomach oraz w strefach zagrożenia wybuchem przydatny może się okazać dodatkowy separator do zbierania niebezpiecznych pyłów (taką funkcję ma m.in. jednostka RGS A63MX1.3GD, oferowana przez firmę Como). Warto rozważyć także wybór silnika typu by-pass, wyposażonego w dodatkowy wentylator, który zapewnia niezależne chłodzenie silnika urządzenia, a tym samym chroni go przed przegrzaniem się w przypadku wysokich temperatur.

– Odkurzacze z silnikami z chłodzeniem by-pass dzięki dłuższej żywotności sprawdzą się wszędzie tam, gdzie wymagana jest codzienna długotrwała praca w warunkach przemysłowych, zwłaszcza w środowisku zapylonym – tłumaczy Michał Świątek, inżynier sprzedaży w firmie Ulpa. – Wydajniejsze chłodzenie pozwala na zwiększenie częstotliwości pracy oraz zmniejszenie kosztów eksploatacji urządzeń.

Warto zwrócić także uwagę, aby silnik był wykonany w technologii iskrobezpiecznej, a koła jezdne były antystatyczne. W sytuacjach zagrożenia wybuchem nawet tak mało znaczący element jak koła może mieć bowiem kolosalny wpływ na bezpieczeństwo pracowników.

– Aby mieć pewność, że wybrane komponenty i funkcje sprawdzą się w realnych warunkach pracy, najlepiej jeszcze przed zakupem umówić się na spotkanie z przedstawicielem producenta i przetestować urządzenie we własnym zakładzie – mówi Bartosz Kujawski. – W naszym przypadku takie spotkanie połączone jest z prezentacją dostępnego wyposażenia. Dzięki temu klient może przejrzeć wszystkie opcje i wybrać te, które rzeczywiście okażą się dla niego przydatne. A przede wszystkim może sprawdzić, czy wybrane urządzenie pod względem gabarytów, obsługi i wydajności w pełni odpowiada jego oczekiwaniom.

Co przyniesie przyszłość

Należy się spodziewać, że w kolejnych latach postępująca specjalizacja oferty odkurzaczy przemysłowych i szybki rozwój technologiczny tych jednostek zwielokrotnią jeszcze liczbę dostępnych opcji wyposażenia. Jak szacuje firma Markets & Markets, wartość ich sprzedaży w skali globalnej przekroczy w 2023 r. 681 mln dolarów i w stosunku do 2017 r. wzrośnie o blisko 5%. Ich głównymi odbiorcami będą przemysł elektroniczny, farmaceutyczny, kosmetyczny i spożywczy. Zdaniem analityków przyszły rozwój odkurzaczy przemysłowych nie będzie już ukierunkowany na wzrost mocy, lecz na uzupełnianie ich o dodatkowe opcje, a wybór konkretnego modelu motywowany będzie w mniejszym stopniu ceną, w większym zaś – jego użytecznością i skutecznością w odprowadzaniu różnego typu trudnych zanieczyszczeń.

Z drugiej strony w siłę rośnie także rynek tanich odkurzaczy sprowadzanych z Chin, które co prawda nie mogą konkurować funkcjonalnością ze swoimi droższymi kuzynami, ale za to są korzystne cenowo. To, który z tych rynków okaże się w przyszłości dominujący, będzie zależeć przede wszystkim od kierunku, w jakim podążą kraje rozwijające się. To one według prognoz staną się bowiem w niedalekiej przyszłości głównym odbiorcą tego typu sprzętu na rynkach światowych.

Agata Świderska jest autorką tekstów i tłumaczką języka niemieckiego specjalizującą się w szeroko pojętej tematyce przemysłowej. Na rynku prasy specjalistycznej aktywnie działa od 2015 r.