Промышленный пылесос

ИнКата разработала и изготовила пылесос для сахарного производства, предназначенный для безопасной утилизации сахарной пыли в зоне с повышенной взрывоопасностью. Оборудование интегрировано в существующую инфраструктуру предприятия и отвечает всем требованиям директивы ATEX.

Наша роль

Разработка концепта
Построение 3D-модели
Проектирование механики
Анализ методом конечных элементов
Разработка электрической части (включая ATEX-проводку и PLC)
Производство
Техническая поддержка проекта
Шеф-монтаж и ввод в эксплуатацию

Описание проекта

После получения исходных требований от заказчика мы приступили к разработке концепции промышленного пылесоса, предназначенного для сбора, фильтрации и безопасного накопления сахарной пыли в производственных зонах завода. Устройство должно работать в условиях взрывоопасной среды и подключаться к централизованной системе пневматической уборки. Основными вызовами стали:

необходимость обеспечения ATEX-взрывозащиты конструкции,
подключение к существующей трубопроводной сети завода без её модификации,
удалённость зон пылеобразования: требовалось высокое разрежение в системе,
ограничение по срокам реализации проекта: не более 3 месяцев от начала до запуска.

Изначальная задача заключалась в выборе типа фильтрации. На основе характеристик сахарной пыли и анализа аналогичных решений мы выбрали рукавные фильтры, сочетающие высокую производительность и стабильные параметры сопротивления. Для точного подбора площади фильтрации команда провела расчёты объёмов загрязнения на основе схем производственных зон, после чего приступила к 3D-проектированию устройства.

Мы спроектировали конструкцию, состоящую из трёх функциональных модулей: пылесборника, центробежного сепаратора и камеры чистого воздуха. Воздушный поток должен был проходить через каждый из них последовательно, обеспечивая поэтапное осаждение частиц и очистку. Чтобы определить оптимальную геометрию внутренних каналов, расположение воронок и формирующих элементов, команда провела серию CFD-симуляций (анализ потоков внутри корпуса). Эти симуляции позволили выявить критические участки с потенциальными турбулентными зонами и перераспределить конструктивные элементы для более равномерного потока.

CFD-модель распределения воздушного потока внутри корпуса пылесоса

Мы применили CFD-моделирование (метод вычислительной гидродинамики) уже на стадии разработки концепции. Это позволило заранее оценить аэродинамику внутренней полости фильтрующего оборудования и избежать типичных ошибок, которые становятся заметны только при сборке прототипа.

Следующим этапом стал подбор турбины, способной обеспечить стабильное разрежение на уровне 30 кПа (достаточно для эффективного сбора пыли по всей системе). Мы смоделировали аэродинамическое сопротивление системы с учётом сопротивления фильтров и трубопроводов. На основе этих данных была выбрана турбина центробежного типа, соответствующая требованиям по производительности и надёжности.

Особое внимание было уделено системе регенерации фильтров. Чтобы обеспечить непрерывную работу установки без остановки на техническое обслуживание, мы внедрили импульсную систему очистки: фильтры продуваются пневматическим импульсом, сбрасывая накопившуюся пыль в нижний пылесборник. Такая система уже применялась нами в других промышленных решениях и была адаптирована под специфику сахарной пыли.

Следующий критически важный блок — реализация взрывозащищённой конструкции в соответствии с ATEX. Инженеры ИнКата исключили все возможные источники воспламенения: статический заряд, искрение, перегрев компонентов. Мы применили:

антистатическое токопроводящее покрытие на металлических частях корпуса;
рукавные фильтры с вшитыми проводящими нитями, соединёнными с корпусом через заземляющие крепления;
взрывозащищённую проводку и разъёмы в силовой и управляющей части;
специально разработанный программируемый контроллер, соответствующий ATEX.

Монтаж промышленного пылесоса на территории завода

Надёжность всей конструкции была подтверждена методом конечных элементов: мы смоделировали ситуацию внутреннего взрыва и проверили, выдержит ли корпус избыточное давление без разрушения. Это особенно важно для устройств, находящихся в постоянной работе в зоне с накоплением горючей пыли.

Для повышения удобства обслуживания конструкция была дополнена верхним сервисным люком с простым доступом к фильтрам без использования подъёмного оборудования. Также мы реализовали металлическую обслуживающую площадку с лестницей.

Разработка завершилась оформлением комплекта конструкторской документации, после чего устройство было изготовлено на производственных мощностях ИнКата и введено в эксплуатацию на заводе заказчика.

Результаты

Мы передали Заказчику две полностью собранные и протестированные установки, разработанные в полном соответствии с директивой ATEX. Пылесосы подключены к централизованной системе пневмосбора и эффективно работают в производственных условиях с высокой запылённостью.

1,25 т/ч

пыли обрабатывает фильтрационная система
2 установки

изготовлены и введены в эксплуатацию
30 кПа

разряжение, создаваемое турбиной пылесоса

НАЗАД К ПРОЕКТАМ