Jak obliczyć wydajność odciągu pyłu przy stanowisku?
W wentylacji miejscowej (LEV, local exhaust ventilation) najważniejsze jest wychwycenie pyłu, aerozolu lub dymu u źródła. Dlatego sama wydajność wentylatora w m³/h nie wystarczy: trzeba uwzględnić geometrię otworu ssawki, położenie źródła emisji oraz wymaganą prędkość powietrza w tym miejscu. Kalkulator szacuje przepływ dla pojedynczego, swobodnego odciągu zewnętrznego – przy określonej odległości i w założonych warunkach.
To narzędzie przeznaczone jest m.in. do wstępnego doboru odciągu pyłu szlifierskiego, odciągu przy stanowisku spawalniczym i miejscowych ssawek nad źródłem emisji. Nie zastępuje badania rzeczywistego pola prędkości ani oceny skuteczności wychwytywania.
Wzory na przepływ przez ssawkę zewnętrzną
Dla swobodnego, pełnego otworu ssawki stosowana jest empiryczna zależność Q = Vx · (10X² + A). Przy odpowiednio ukształtowanym kołnierzu model przyjmuje Q = 0,75 · Vx · (10X² + A). Q uzyskujemy w m³/s, jeśli Vx podano w m/s, odległość X w m, a pole otworu A w m². Do wyniku w m³/h stosujemy mnożnik 3600.
Qkołn. [m³/h] = 3600 · 0,75 · Vx · (10 · X² + A)
Dla okrągłej ssawki pole otworu to πD²/4 (D w m), dla prostokątnej A = szerokość · wysokość. Nie należy utożsamiać prędkości Vx przy źródle z prędkością we wlocie. Przy zwiększeniu X przepływ zależy od składnika X², dlatego odsunięcie ssawki zwykle gwałtownie zwiększa zapotrzebowanie na powietrze.
Współczynnik 0,75 jest przybliżeniem dla poprawnie działającego kołnierza. Samo zaznaczenie opcji „Z kołnierzem” nie potwierdza jego wymaganej geometrii i nie powinno zastępować sprawdzenia wykonania.
Wzory dla ssawki szczelinowej – kiedy ich używać?
Dla wydłużonej szczeliny o stosunku szerokości do długości nie większym niż 0,2 AIHA podaje oddzielne korelacje: 3,7 · L · Vx · X bez kołnierza i 2,6 · L · Vx · X z kołnierzem. Długość L i odległość X należy podać w metrach. Model dotyczy szczelinowego wlotu swobodnego, a nie dowolnej kratki, ramienia odciągowego czy wieloszczelinowej instalacji.
C = 3,7 (bez kołnierza) lub 2,6 (z kołnierzem)
Równanie opisuje indukowany przepływ w warunkach określonych empirycznie. Przy X = 0 dawałoby zero, choć rzeczywisty wlot musi mieć przepływ – dlatego kalkulator nie używa tej korelacji na płaszczyźnie wlotu. Dla bardzo małych odległości, silnych bocznych strug i nieregularnych konstrukcji potrzebne są dane doświadczalne.
Przykład 1: odciąg przy szlifowaniu – ssawka okrągła
Przyjmijmy średnicę swobodnego otworu D = 200 mm, odległość X = 0,20 m oraz wymaganą prędkość wychwytywania Vx = 0,75 m/s. Wlot nie ma kołnierza. Powierzchnia wlotu wynosi π · 0,2² / 4 = 0,0314159265 m², a przepływ minimalny z korelacji to około 1164,823 m³/h. Średnia prędkość powietrza we wlocie jest znacznie wyższa niż 0,75 m/s przy źródle. Gdy odległość wzrośnie do 0,4 m bez zmiany pozostałych parametrów, obliczony strumień przekroczy 4400 m³/h.
Nie oznacza to, że każde stanowisko szlifierskie wymaga Vx = 0,75 m/s: prędkość przyjęto wyłącznie na potrzeby przykładu. Dla wysokoenergetycznych wyrzutów cząstek i strug zakłócających zwykłe przybliżenia mogą okazać się niewystarczające.
Przykład 2: szczelinowy odciąg stanowiskowy
Wąska szczelina ma długość L = 1 m i szerokość 50 mm, zatem szerokość/długość = 0,05. Dla X = 0,10 m i Vx = 0,5 m/s szacowany przepływ bez kołnierza wynosi 666 m³/h (3600 · 3,7 · 1 · 0,5 · 0,1), a z odpowiednim kołnierzem – 468 m³/h. Powierzchnia wlotu to 0,05 m².
Jeżeli producent poda minimalny przepływ technologiczny albo konieczną prędkość w szczelinie, należy sprawdzić także ten niezależny warunek. Obliczenie prędkości wychwytywania w osi nie dowodzi równomierności zasysania na całej długości szczeliny.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Przy projektowaniu odciągu najpierw zmniejsz odległość źródła emisji od ssawki i sprawdź możliwość zastosowania obudowy, ekranów lub kołnierza. Zwiększanie samego m³/h bywa dużo mniej skuteczne niż poprawa geometrii wychwytywania. Zweryfikuj dobór próbą dymową, pomiarem i zachowaniem pyłu w rzeczywistym cyklu produkcji.
Jak ustalić prędkość wychwytywania Vx?
Nie ma jednej prawidłowej prędkości wychwytywania dla pyłów, mgieł i dymów. Zależy ona m.in. od energii wyrzutu z procesu, kierunku ruchu zanieczyszczenia, prędkości bocznych strug, możliwości osłonięcia stanowiska i położenia pracownika. Wartość przy źródle należy wyznaczyć na podstawie zatwierdzonych wytycznych, dokumentacji procesowej lub badań.
| Czynnik | Co zmienia w doborze |
|---|---|
| Pył uwalniany mechanicznie | Strumień odrzucanych cząstek może wymagać ukierunkowanej obudowy lub ssawki przechwytującej. |
| Wznosząca się smuga termiczna | Kierunek i objętość unoszonej smugi wpływają na właściwy typ odciągu. |
| Przeciągi, nawiew, ruch operatora | Mogą zmieniać pole prędkości i znacząco pogarszać wychwytywanie. |
| Geometria kołnierza i położenie ssawki | Wpływają na rozkład powietrza i realny zasięg wychwytywania. |
Domyślne 0,75 m/s jest tylko testową wartością wejściową. Kalkulator nie potwierdza jej wystarczalności dla wskazanego rodzaju pyłu.
Kontrola wyniku i najważniejsze ograniczenia
- Za duża odległość: HSE podkreśla ograniczony zasięg ssawek wychwytujących. Dla okrągłego wlotu kalkulator blokuje X większe od dwóch średnic otworu, a dla pozostałych geometrii wskazuje ograniczenia modelu.
- Bardzo wąskie szczeliny: sam współczynnik Q nie potwierdza rozdziału strumienia w szczelinie; konieczne są odpowiednia komora wyrównawcza i weryfikacja.
- Wartości zero/puste: brak wymaganego parametru powoduje czerwony komunikat bezpośrednio pod polem; dla szczeliny X = 0 jest niedozwolone.
- Kołnierz: współczynnik zmniejszający wymagane Q stosuj tylko, gdy konstrukcja kołnierza odpowiada warunkom korelacji.
- Istniejący pomiar: przeliczone Vx to modelowa wartość, nie pomiar pola prędkości w punkcie źródła.
- Dalszy projekt: oddzielnie oblicz spadki ciśnienia, dobierz średnicę kanału dla transportu pyłu, filtr i punkt pracy wentylatora.
Pyły palne mogą wymagać oceny zagrożenia wybuchem, a zanieczyszczenia szkodliwe – weryfikacji skuteczności wychwytywania, ekspozycji pracownika i zgodności z wymaganiami BHP. Kalkulator nie ocenia tych zagrożeń.
Powiązane kalkulatory i następny krok
Źródła techniczne
Równania przepływu dla zwykłego i kołnierzowego otworu podaje AIHA – Plain Opening Flow Rate oraz AIHA – Hood Flange Opening Flow Rate. Zależności szczelinowe: AIHA – Slot Without Flange i AIHA – Slot With Flange. Zasady pozycjonowania ssawek oraz ograniczenia zasięgu opisuje HSE HSG258 i OSHA Technical Manual, rozdział o wentylacji.
Korelacje mają charakter empiryczny. Wyliczony Q dotyczy założonej idealizowanej geometrii, bez obliczeń oporów, charakterystyki wentylatora i strat w otoczeniu źródła.
FAQ – wydajność odciągu miejscowego
Ostatnia aktualizacja: 16.10.2026