Образование пыли является распространенной проблемой в промышленности.операции по наполнению порошком. Мелкие порошки могут попасть в воздух во время подачи, дозирования, наполнения, очистки и смены продукта. Чрезмерное запыление может привести к потере продукта, дополнительным работам по очистке, загрязнению оборудования и потенциальному профессиональному вреду.
Количество образующейся пыли во многом зависит от характеристик порошка и способа обращения с ним. Размер частиц, объемная плотность, когезия, влажность, скорость наполнения, расстояние передачи и конструкция оборудования могут влиять на образование пыли.
Таким образом, для снижения уровня пыли требуется нечто большее, чем установка вытяжного вентилятора в разливочную машину. Самый эффективный подход — контролировать пыль в месте ее образования, сохраняя при этом процесс транспортировки порошка стабильным и закрытым, насколько это практически возможно.
Почему при порошковой начинке образуется пыль?
Порошок может попасть в воздух, когда материал падает из одного места в другое, попадает в контейнер или нарушается механическим движением.
Во время наполнения порошок, попадающий в пакет или контейнер, вытесняет воздух, уже находящийся внутри этой упаковки. Если порошок упадет со значительной высоты, образовавшийся поток воздуха может вынести мелкие частицы из контейнера. В руководствах HSE по местной вытяжной вентиляции порошок и гранулированный материал, попадающие в контейнеры, конкретно определяются как механизм образования пыли-и рекомендуются такие меры, как сокращение расстояния падения, частичное ограждение процесса и минимизация открытой площади контейнера.
Пыль также может образовываться во время загрузки порошка в разливочную машину, особенно когда операторы вручную опорожняют мешки или мешки в бункер.
Другие источники включают скопление порошка вокруг заправочного патрубка, негерметичные соединения, рассыпание материала и операции по очистке.
Поэтому первым шагом на пути к сокращению пыли является точное определение места образования переносимого по воздуху порошка.
Обеспечьте максимально закрытую транспортировку порошка
Одним из наиболее эффективных способов борьбы с порошковой пылью является предотвращение ее попадания на рабочее место.
Закрытая система транспортировки материала может уменьшить количество порошка, подвергающегося воздействию открытого воздуха во время подачи и транспортировки. Руководство HSE рекомендует ограждать процессы и использовать закрытые системы транспортировки и обработки, где это возможно, при этом сводя к минимуму ручную обработку материалов.
Для линии наполнения порошком это может означать использование закрытых бункеров, крытых конвейеров, закрытых шнековых питателей или другого контролируемого передаточного оборудования.
Точная конфигурация зависит от продукта и схемы производства. Не для каждого случая наполнения порошком требуется полностью закрытая система, но там, где это практически возможно, следует избегать ненужных открытых точек перегрузки.
Уменьшите расстояние падения порошка во время заправки
Расстояние между отверстием для наполнения и продуктом внутри упаковки может влиять на образование пыли.
Когда порошок падает на большее расстояние, он может увлекать воздух и создавать дополнительную турбулентность при попадании в контейнер. В рекомендациях HSE по LEV конкретно указывается, что сокращение расстояния падения является одним из средств борьбы с пылью, образующейся во время транспортировки порошка в контейнеры.
Поэтому в некоторых случаях насадку для наполнения можно расположить ближе к упаковке или отрегулировать во время наполнения.
Это особенно актуально для мелкодисперсных порошков, которые легко диспергируются.
Правильное положение зависит от порошка, размеров упаковки, механизма наполнения и конструкции машины. Простого приближения насадки не всегда достаточно, если порошок обладает высокой когезионностью или сам контейнер создает сильное вытеснение воздуха.
Контроль скорости наполнения
Более высокая скорость наполнения может повысить производительность, но также может увеличить пылеобразование для некоторых порошков.
Высокая скорость потока материала может создать большую турбулентность во время выгрузки и может привести к выбросу более мелких частиц в окружающий воздух.
Практическое решение не обязательно заключается в том, чтобы работать на машине как можно медленнее. Вместо этого скорость наполнения должна соответствовать характеристикам порошка и требуемой производительности.
Для конкретного порошка может существовать стабильный рабочий диапазон, в котором машина достигает требуемой производительности без образования ненужной пыли.
Тестирование реального продукта — наиболее надежный способ определить этот диапазон.
Используйте правильный механизм наполнения
Механизм наполнения может влиять на то, как порошок попадает в упаковку.
Шнековое заполнение обычно используется для нанесения порошков, поскольку вращающийся шнек обеспечивает контролируемое дозирование материала. Конфигурация шнека, геометрия шнека, скорость вращения, конструкция бункера и свойства порошка — все это влияет на поток материала.
Для некоторых порошков контролируемая выгрузка шнеком может помочь избежать неконтролируемого сброса материала в упаковку.
Однако механизм наполнения следует выбирать в зависимости от порошка, а не просто предполагать, что шнековый наполнитель будет удалять пыль.
Очень мелкие, связные или аэрированные порошки могут потребовать дополнительного рассмотрения конструкции бункера, подачи, конфигурации разгрузки и пылеудаления.
Минимизируйте перемещение воздуха внутри упаковки
Когда порошок попадает в закрытый или частично закрытый мешок или контейнер, поступающий материал занимает объем, который ранее был занят воздухом.
Этому воздуху нужно куда-то деваться.
Если воздух быстро выходит через открытую часть упаковки, он может унести с собой мелкие частицы порошка.
Это одна из причин, почему важна взаимосвязь между наполнительным соплом и отверстием упаковки.
Руководство по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды определяет вытеснение воздуха во время транспортировки порошка или гранул в контейнеры как механизм образования пыли-и рекомендует уменьшить открытую площадь контейнера и при необходимости использовать частичное ограждение или приемный колпак.
Поэтому для пыльных применений заправочная станция может быть спроектирована так, чтобы управлять как потоком порошка, так и вытесняемым воздухом.
Используйте местную вытяжную вентиляцию у источника
Местная вытяжная вентиляция (ЛЕВ) является важным инженерным средством контроля, когда пыль не может быть полностью предотвращена.
Вместо того, чтобы полагаться только на общую вентиляцию помещения, LEV улавливает переносимые по воздуху загрязняющие вещества вблизи места их образования.
Для наполнения порошком вокруг заправочной станции, бункера, точки перегрузки или другой зоны,-генерирующей пыль, может быть расположена точка вытяжки, спроектированная соответствующим образом.
В руководстве HSE по LEV подчеркивается, что эффективные системы необходимо правильно спроектировать, установить, ввести в эксплуатацию, протестировать и обслуживать. Вытяжной колпак также должен соответствовать источнику и направлению загрязнения.
Это важно, поскольку простая установка вентилятора-мощности где-нибудь в мастерской не гарантирует эффективного улавливания пыли.
Точка извлечения должна находиться достаточно близко к источнику и располагаться в соответствии с фактическим потоком воздуха и движением порошка.
Избегайте чрезмерного потока воздуха вокруг зоны наполнения.
Система пылеудаления должна улавливать порошок, находящийся в воздухе, не создавая ненужных нарушений процесса наполнения.
Плохо расположенное движение воздуха может помешать выгрузке порошка или вытянуть материал из упаковки.
Например, слишком агрессивное расположение экстракционного отверстия рядом с насадкой для наполнения может нарушить поток порошка или удалить пригодный к употреблению продукт из упаковки.
Поэтому систему вентиляции следует проектировать вместе с заправочным оборудованием, а не добавлять в качестве отдельного компонента.
Цель состоит в том, чтобы улавливать переносимую по воздуху пыль, сохраняя при этом стабильность предполагаемого потока продукта.
Улучшите конструкцию бункера и системы подачи
Пыль также может образовываться перед заправочным патрубком.
Ручная выгрузка мешков с порошком в открытый бункер может привести к значительному выбросу пыли, особенно если порошок мелкий и мешки опорожняются быстро.
Лучший подход может включать закрытую подачу, контролируемую транспортировку или бункер, оборудованный соответствующей вытяжкой.
HSE рекомендует свести к минимуму ручную обработку порошка и рассмотреть возможность использования автоматизированных систем доставки, где это возможно.
Сам бункер также должен обеспечивать стабильный поток порошка. Слипание, внезапное разрушение порошка и нерегулярная подача могут вызвать выбросы материала, что приведет к увеличению пылеобразования.
Таким образом, стабильный процесс подачи полезен как для обеспечения стабильного наполнения, так и для контроля пыли.
Предотвратите утечку порошка вокруг заправочной станции
Не весь порошок на полу образуется непосредственно из пыли, переносимой по воздуху.
Разливы вокруг заправочной станции могут произойти из-за неправильного расположения мешков или контейнеров, повреждения упаковки или скопления порошка вокруг заправочного патрубка.
Как только порошок достигает окружающих поверхностей, он может позже снова попасть в воздух в результате пешеходного движения, вибрации, механического движения или чистки.
Поэтому хорошая конструкция оборудования должна сводить к минимуму возможность утечки порошка с намеченного пути прохождения материала.
Системы позиционирования контейнеров, соответствующие насадки для наполнения, ограждения и правильно закрытые точки перегрузки могут помочь уменьшить ненужные утечки.
Содержите разливочное оборудование в чистоте
Скопление порошка на поверхностях машины может стать еще одним источником переносимой по воздуху пыли.
Если материал скапливается вокруг бункера, наполнительной головки, конвейера или других компонентов, последующее движение машины может нарушить отложения.
Регулярная чистка помогает предотвратить такое накопление.
Однако важен сам метод очистки.
HSE рекомендует использовать подходящий пылесос, а не сухую подметание, поскольку подметание может поднять осевшую пыль обратно в воздух. Он также не рекомендует использовать сжатый воздух там, где это может привести к увеличению воздействия за счет рассеивания пыли.
Поэтому процедуры очистки следует выбирать в соответствии со свойствами порошка и применимыми требованиями безопасности.
Осмотрите уплотнения, соединения и точки передачи.
Утечки вокруг соединений оборудования могут привести к непрерывному выделению порошка, даже если кажется, что основная операция заполнения работает правильно.
К потенциальным проблемным областям относятся:
Соединения бункера
Гибкие соединения
Интерфейсы шнекового питателя
Заправочные форсунки
Пылеудаляющие каналы
Инспекционные двери
Уплотнительные компоненты
Небольшие утечки могут постепенно привести к образованию отложений вокруг машины.
Регулярный осмотр и техническое обслуживание могут помочь выявить эти проблемы до того, как они станут более серьезными источниками пыли.
В руководствах по охране труда, технике безопасности и охране труда также подчеркивается, что уплотнения и соединения в оборудовании для работы с порошками-потребуют соответствующего проектирования, проверки и регулярного обслуживания.
Контролируйте свойства порошка, где это возможно
Конструкция машины — это лишь часть проблемы пыли.
Сам порошок сильно влияет на то, насколько легко образуются частицы в воздухе.
Очень мелкие порошки обычно требуют более осторожного обращения, чем более крупные частицы или гранулированные материалы. Влажность, когезия, распределение частиц по размерам и объемная плотность также могут влиять на поведение потока и пыли.
Если это допускается рецептурой и требованиями к продукту, иногда можно рассматривать форму материала с меньшим-пылением. В руководствах HSE отмечается, что при необходимости можно использовать материалы с уменьшенным-пылением, такие как гранулы, пеллеты, пасты или обеспыленные порошки.
Однако для готового продукта это не всегда возможно. Во многих пищевых, фармацевтических, химических и пищевых целях порошковая форма является частью спецификации продукта.
В таких случаях оборудование и процесс следует адаптировать к порошку, а не пытаться без необходимости изменить продукт.
Учитывайте характеристики пыли перед выбором оборудования
Для двух порошков с одинаковой заданной массой наполнения может потребоваться разная конфигурация оборудования.
Например, относительно сыпучий-порошок может легко высыпаться из бункера, тогда как связный порошок может потребовать дополнительной помощи при подаче.
Очень мелкий порошок также может потребовать большего внимания к упаковке и удалению пыли, чем более тяжелый и менее диспергируемый материал.
По этой причине производители должны предоставить поставщику оборудования соответствующую информацию о продукте до завершения разработки системы наполнения.
Полезная информация может включать в себя:
Тип продукта → Насыпная плотность → Характеристики частиц → Вес наполнения → Тип упаковки → Производственная мощность → Требования к контролю за пылью-
Там, где это практически возможно, тестирование реального порошка может дать гораздо лучшую информацию, чем выбор оборудования, основанный только на общем названии продукта.
Поддерживайте стабильную работу машины
Нестабильная работа машины может привести к увеличению пыли и потерь продукта.
Если заправочное сопло движется неравномерно, контейнер установлен неправильно или система дозирования производит неравномерные выбросы порошка, материал может вытечь из предполагаемой зоны наполнения.
Поэтому датчики, исполнительные механизмы, конвейеры, системы дозирования и другие компоненты следует обслуживать так, чтобы цикл наполнения оставался повторяемым.
Стабильный процесс наполнения облегчает контроль за пылью, поскольку материал движется по предсказуемому пути.
Не полагайтесь только на средства индивидуальной защиты
Для некоторых видов применения порошка могут потребоваться средства индивидуальной защиты, особенно если продукт сам по себе представляет опасность для здоровья.
Однако СИЗ не следует рассматривать как основной метод борьбы с технологической пылью, если технические средства контроля практически осуществимы.
В руководствах по HSE особое внимание уделяется устранению или уменьшению количества пыли в источнике, изоляции процессов и использованию эффективного LEV, прежде чем полагаться на средства защиты органов дыхания.
Соответствующая стратегия контроля также зависит от конкретного порошка и информации о его безопасности. Производители должны просмотреть соответствующие паспорта безопасности и провести соответствующую оценку рисков на рабочем месте.
Как DJ-PACK может помочь в борьбе с порошковой пылью
Для промышленной упаковки порошков компания DJ-PACK может сконфигурировать оборудование для наполнения порошком в соответствии с характеристиками продукта и требуемым производственным процессом.
В зависимости от приложения,система упаковки порошкаможет включать в себя контролируемую подачу, шнековое дозирование, системы бункеров, наполнительные насадки, конвейеры, оборудование для обработки мешков и вспомогательные компоненты-очистки пыли.
Соответствующая конфигурация зависит от порошка, веса наполнения, формата упаковки, производственной мощности и требуемого уровня защиты.
Для пыльных продуктов целью должен быть контроль материала на всем пути транспортировки, а не полагаться только на его извлечение в конечной точке наполнения.
Образцы продукции и информация о применении полезны при оценке соответствующей конфигурации машины, поскольку поведение порошка в зависимости от продукта может значительно различаться.
Заключительные мысли
Снижение количества пыли во время операций по наполнению порошком требует сочетания контроля продукции, проектирования оборудования, управления процессом и технического обслуживания.
Наиболее эффективными отправными точками являются обеспечение герметичности транспортера порошка там, где это возможно, сокращение ненужного расстояния падения, контроль скорости наполнения, стабилизация подачи, управление вытесненным воздухом и улавливание переносимой по воздуху пыли вблизи ее источника с помощью соответствующим образом спроектированной местной вытяжной вентиляции.
Хороший уход также важен, поскольку порошок, осевший вокруг машины, может снова попасть в воздух во время чистки или нормальной производственной деятельности.
Для производителей, планирующих новыйлиния розлива порошка, контроль за пылью следует учитывать при проектировании оборудования, а не рассматривать как второстепенную мысль.
Хорошо спроектированная система-должна контролировать подачу порошка, его дозирование и окончательную обработку упаковки, сводя при этом к минимуму ненужные выбросы в окружающую производственную среду.
