Auslegung Späne- und Staubabsaugung

[RockinHorse]

So langsam wird es Zeit, dass ich mir auch ein paar Gedanken darüber mache, wie ich in Zukunft meine Späne- und Staubabsaugung gestalte. Jetzt hab' ich mal spontan die Tante Google bemüht, ohne die Suche sonderlich spezifisch einzugrenzen.

Eines der ersten Suchergebnisse führte mich zu Metabo mit 900 m3/h bei 1,6 kPa und Einlassquerschnitt DN100. Kurz gerechnet komme ich auf eine Strömungsgeschwindigkeit von knapp 32 m/s - das Ergebnis hat mich fast vom Hocker gehauen, aber nur fast. 900 m3/h sind ja auch ne Menge und von den Daten her schätze ich das Metabo-Teil als äußerst laute Einrichtung ein und damit fiel Metabo schon aus der näheren Auswahl heraus.

Die nächste Suche erstreckte sich über Industriesauger - was hat Tante Google mir da angeboten? Kärcher - gar nicht lustig. Ich bin dann auf einer Testseite gelandet, mehrere dieser dort gelisteten Typen waren bei Kärcher auch nicht mehr im Vertrieb. Exemplarisch habe ich mir einen Kärchersauger herausgegriffen, der von Kärcher noch selbst angeboten wird. Die Testseite gibt an: 1,8 kW und eine Fördermenge von 288 m3/h bei einem Vakuum von 210 kPa D ) an, direkt bei Kärcher werden keine Angaben gemacht, da Zweifel besteht, habe ich noch die BA durchgesehen auch keine Angaben gefunden - ein Vakuum von 210 kPa entspricht einer Wassersäule von 21 Metern, was eine stolze Leistung wäre, wäre sie überhaupt realisierbar. Kärcher hat früher einmal für Sauger dieser Machart ein Vakuum von 210 mbar angegeben - das bestärkt natürlich mein Vertrauen in die Macher der Testseite ungemein Aber Kärcher ist ohnehin nicht mein Ding.

Bei der nächsten Suche bin ich bei RUWAC gelandet. Exemplarisch folgende Daten: Vakuum 145/234 mbar (ich vermute dynamisch/statisch), 200 m3/h bei 1,1 kW, wenn ich das rechne, komme ich auf einen Wirkungsgrad von 0,732323...

So denke ich, dass ich mich bei der Auslegung meiner Planung von Metabo und Konsorten oder von dem Kärcher-Baumarkt-Krempel nicht leiten lassen sollte. Und damit komme ich zum Kernpunkt meines Anliegens. Ich möchte eine stationäre Verrohrung mit Wickelfalzrohren herstellen - das ist bei mir schon beschlossene Sache, da beißt die Maus kein' Faden ab. Die relativ leichten Rohre kann ich bequem unter der Decke hängen und ich hab' auch kein Probleme mit der elektrostatischen Aufladung, so dass mir zusätzliche Maßnahmen erspart bleiben. Und preiswerter als HT-Rohre sind die Wickelfalzrohre allemal.

Basierend auf

• 300 m3/h Förderleistung
• 12 kPa Vakuum, dynamisch

komme ich in etwa auf einen Antriebsmotor mit 1,5 kW. Jetzt geht es mir um den Querschnitt. Bei DN 100 muss ich mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 11 m/s rechnen. Liege ich mit diesen Daten richtig? Oder sollte ich eine höhere Strömungsgeschwindigkeit ansetzen? Eine höhere Strömungsgeschwindigkeit geht nur über größere Förderleistung (sprich mehr Euronen ans EVU) oder über Verkleinerung der Querschnitte, DN 80 wäre das geringste Maß bei Wickelfalzrohr. Wo liegen da eure Erfahrungen?

 

[moto4631]

Wenn Dir eine klassische Absaugung zu laut/groß/wasauchimmer ist dann schau Dir doch mal die Kombination an von zentraler Staubsauganlage (wie sie in vielen Häusern zu finden ist) und einem Zyklon.
Letzteren würde ich unbedingt einsetzen, egal was es wird (außer Du findest doch noch eine Absaugung mit Säcken).

 

[magmog]

Guude,

Grundsätzlich sollte möglichst lange der größtmögliche (der des Ventilatoranschlußes) beibehalten und möglichst spät verjüngt werden.

 

[tomkaes]

Du solltest an der Maschine > 20 m/s Absauggeschwindigkeit haben.
Schau dich mal im Katalog von Haeckel ab S. 99 um:
Willkommen auf www.bigtools.de - Katalog

 

[RockinHorse]

Wenn Dir eine klassische Absaugung zu laut/groß/wasauchimmer ist dann schau Dir doch mal die Kombination an von zentraler Staubsauganlage (wie sie in vielen Häusern zu finden ist) und einem Zyklon.
Letzteren würde ich unbedingt einsetzen, egal was es wird (außer Du findest doch noch eine Absaugung mit Säcken).

Ein Zyklon wird es werden, vergaß ich zu erwähnen. Die Lautstärke rührt von den Gasgeschwindigkeiten her. Deshalb gibt es in technischen Bereichen eine Faustregel, die besagt, dass eine Rohrleitung so ausgelegt werden soll, dass die Strömungsgeschwindigkeit 20 m/s nicht übersteigen soll - so ist mir das jedenfalls geläufig. Gemische aus Stäuben und Gasen verhalten sich ähnlich den Fluiden, solange eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit nicht unterschritten wird, sonst beginnt eine Entmischung. Mit solchen Gemischen kenn ich mich aber nicht aus, mit dem Verhalten von reinen Gasen schon. Deshalb die Suche nach Erfahrungswerten....

 

[RockinHorse]

Du solltest an der Maschine > 20 m/s Absauggeschwindigkeit haben.
Schau dich mal im Katalog von Haeckel ab S. 99 um:
Willkommen auf www.bigtools.de - Katalog

Das ist ja meine Unsicherheit bei dem Thema, > 20 m/s. Ist das die Strömungsgeschwindigkeit, die einzuhalten wäre, damit eine Entmischung nicht stattfindet? Wenn ja, dann muss diese über den gesamten Verlauf der Rohrleitung eingehalten werden. Fragen über Fragen

 

[RockinHorse]

Jetzt hab' ich das hier gefunden: "Dabei muss im Absaugstutzen (= Schnittstelle) eine Mindestluftgeschwindigkeit von 20 m/s3 eingehalten werden, außer für abgesaugte Schleiftische und Werkbänke sowie bei anderen Maschinen, wenn der Hersteller nachgewiesen hat, dass ein geringerer Wert ausreicht."

Was dies genau bedeutet, muss ich noch ergründen, diese BG-Vorschrift halte ich für sehr auslegungsfähig.

 

[tomkaes]

Jetzt hab' ich das hier gefunden: "Dabei muss im Absaugstutzen (= Schnittstelle) eine Mindestluftgeschwindigkeit von 20 m/s3 eingehalten werden ... außer wenn der Hersteller nachgewiesen hat, dass ein geringere Wert ausreicht

Wird aber jeder Maschinenhersteller als Mindestgeschwindigkeit angeben.

Interessanter:
3.3.2 Förderleitungen
........
In Förderrohrleitungen ist ein störungsfreier Betrieb ab folgenden Luftgeschwindigkeiten
gesichert:
• Förderung von Schleifstaub: 10 m/s
• Förderung von trockenen Holzspänen: 15 m/s
• Förderung von feuchten Holzspänen: 20 m/s.

 

[RockinHorse]

Wird aber jeder Maschinenhersteller als Mindestgeschwindigkeit angeben.

Interessanter:
3.3.2 Förderleitungen
........
In Förderrohrleitungen ist ein störungsfreier Betrieb ab folgenden Luftgeschwindigkeiten
gesichert:
• Förderung von Schleifstaub: 10 m/s
• Förderung von trockenen Holzspänen: 15 m/s
• Förderung von feuchten Holzspänen: 20 m/s.

Danke, jetzt hab' ich's auch gefunden. Mit den Werten kann ich was anfangen.
Übrigens, der Häckel gibt pro Bogen, Anschlussstück etc. einen Druckverlust von 20 Pa an, ich habe früher mit 50 Pa gerechnet.

 

[Mitglied 59145]

Hallo,

Habe ja auch schon deinen Maschinenbauthread bewundert... Möchte dir aber trotzdem raten dir mal die kleinen Reinluftgeräte von Alko Nestro etc. Anzuschauen. Gehen glaube ich ab 140er Anschluss los, würden dann natürlich auch für eine kleine Hobel oder Fräsmaschine reichen.
Sieht man recht häufig gebraucht.....

Gruss
Ben

 

[RockinHorse]

Was mir Sorgen bereitet, ist diese Aussage:
"Dass man Sicherheit schafft, indem man nach der Arbeit eine Sichtkontrolle des Spänebehälters vornimmt, ist eine Illusion. Dort können verborgene Glutnester vor sich hin schwelen, die man nicht entdeckt und die dann nach Stunden zum Brand führen."

Quelle: Absaugen in der Hobbywerkstatt

 

[tomkaes]

Was mir Sorgen bereitet, ist diese Aussage:
"Dass man Sicherheit schafft, indem man nach der Arbeit eine Sichtkontrolle des Spänebehälters vornimmt, ist eine Illusion. Dort können verborgene Glutnester vor sich hin schwelen, die man nicht entdeckt und die dann nach Stunden zum Brand führen."

Quelle: Absaugen in der Hobbywerkstatt

Die Überschrift:
"Achtung Metall"
hätte die Aussage relativiert.
Wer mit seiner Absauganlage die Flex absaugt, ist selbst schuld.

 

[RockinHorse]

Die Überschrift:
"Achtung Metall"
hätte die Aussage relativiert.

Ein ganz klares JEIN. Also nur bei Holz - somit auch ohne Metall - kann man es z.B. beim Fräsen schaffen, die Voraussetzungen für eine späteren Brand zu legen. Schlechte Qualität des Fräsers und hartes Holz sind einfachste Grundbedingungen dafür.

 

[elchimore]

Ein ganz klares JEIN. Also nur bei Holz - somit auch ohne Metall - kann man es z.B. beim Fräsen schaffen, die Voraussetzungen für eine späteren Brand zu legen. Schlechte Qualität des Fräsers und hartes Holz sind einfachste Grundbedingungen dafür.

Hallo Hubert,
wenn du mit solchem Werkzeug arbeiten möchtest, brauchst du doch keine Absaugung.....
Mal im Ernst, man kann sich auch immer etwas zusammenkonstruieren.... Ansonsten bleibt nur Rauchmeldeanlage, automatische Löschanlage.....
Dazu kommt, dass es schwierig werden dürfte Grossmaschinen und Handmaschinen mit der selben Absaugung abzusaugen. Da hast du doch ganz unterschiedliche Voraussetzungen was Luftstrom und Unterdruck angeht (deswegen kannst du auch die Metabo Absaugung mit nem 100er Querschnitt schlecht mit nem Staubsauger mit 35er oder 50er Querschnitt vergleichen).
Schönes Restwochenende noch
Micha

 

[holzbock52]

Ein ganz klares JEIN. Also nur bei Holz - somit auch ohne Metall - kann man es z.B. beim Fräsen schaffen, die Voraussetzungen für eine späteren Brand zu legen. Schlechte Qualität des Fräsers und hartes Holz sind einfachste Grundbedingungen dafür.

Dazu gibts gerade einen aktuellen Thread:
https://www.woodworker.de/forum/brandgefahr-beim-fraesen-t92267.html

 

[tomkaes]

Ein ganz klares JEIN. Also nur bei Holz - somit auch ohne Metall - kann man es z.B. beim Fräsen schaffen, die Voraussetzungen für eine späteren Brand zu legen. Schlechte Qualität des Fräsers und hartes Holz sind einfachste Grundbedingungen dafür.

Handoberfräse etc. wirst du mit dem Werkstattsauger absaugen.
Darin keine Papiertüten verwenden, sondern Blechspänetonne mit Fliehkraftabscheider davor. Damit sauge ich auch Diamantblätter beim Trockenschnitt durch bewehrten Stahlbeton ab, und das funkt mehr wie ordentlich bei sehr hohen Staubtemperaturen.

Das du solche Schrottoberfräser benutzt könntest, ist mit den Fotos der Fräsarbeiten an den Sperrholzplatten deiner Säge schon widerlegt.

Du redest über eine stationäre Absauganlage zur Absaugung von Hobel- und Sägespänen; bis die brennen, siehst du deine Werkstatt vor lauter Rauch an der Maschine nicht mehr.

 

[Dietrich]

Hallo,

zunächst einmal entsprechen 10 m Wassersäule 1 bar, somit entsprechen 210 mbar (0,210 bar) 2,10m Wassersäule und nicht um Faktor 10 mehr wie die genannten 21 m Wassersäule.

Ganz abgesehen davon kommt man in der Holzwerkstatt nicht mit einer einzigen Absaugmöglichkeit aus, es braucht den sog. Werkstattsauger hier sind Modelle mit gr. 200 m3/Std. und ab 200 mbar Unterdruck zu empfehlen, hab noch keinen gelben der bekannten Marke gesehen der das real schafft.
Mit so einem Werkstattsauger den es auch mit autom. Filterabreinigung gibt saugt man Elektrowerkzeuge bis hin zu Kappsägen und kompakte Tischkreissägen ab, bei Hobelmaschine, Tischfräse usw. ist so ein Sauger völlig ungeeignet.
Hierfür braucht man die Absaugung, die sehr viel mehr Volumenstrom erzeugt, aber eben viel weniger Unterdruck.
Die Absaugungen mit schmutzluftseitigem Lüfter sind im Gewerbe nicht mehr zugelassen, sie halten die Staubhöchstgrenzen der Holz-BG auch mit Faltenfilter nicht ein.
Lösung bringen sog. Entstauber, bekanntester Anbieter dürfte Esta sein, dort haben einige andere Hersteller ihre Entstauber bezogen, bspw. Metabo mit dem Magnum-Entstauber EOB 9228 oder E-B mit der SPA 2000/2001.
Diese Geräte haben den Lüfter reinluftseitig angeordnet, dadurch landet praktisch jeder Staub in Sack und Filter , die Abluft ist BG-konform, was für uns Hobbyisten zwar nicht zählt aber doch wichtig erscheint.
Nachteil der Entstauber, der sehr viel höhere Energieverbrauch, etwa 4-5 mal so hoch wie bei den einfachen Absaugungen.

Gruß Dietrich

 

[RockinHorse]

Das du solche Schrottoberfräser benutzt könntest, ist mit den Fotos der Fräsarbeiten an den Sperrholzplatten deiner Säge schon widerlegt.

Du redest über eine stationäre Absauganlage zur Absaugung von Hobel- und Sägespänen; bis die brennen, siehst du deine Werkstatt vor lauter Rauch an der Maschine nicht mehr.

Moin Thomas. Zu Beginn meiner Oberfräserkarriere hat es schon mal den einen oder anderen Fall gegeben, bis man sich mit dem Material und dem Werkzeug auskennt! Andere durchlaufen dafür eine Berufsausbildung.

zunächst einmal entsprechen 10 m Wassersäule 1 bar, somit entsprechen 210 mbar (0,210 bar) 2,10m Wassersäule und nicht um Faktor 10 mehr wie die genannten 21 m Wassersäule.

Moin Dietrich. Wo du recht hast, hast du recht Ich bezog mich aber nicht auf 210 mbar sondern auf 210 kPa von Testseite.de , die offensichtlich ein falsches Datum verbreitet, zumal die aktuellen BA von Kärcher keine Angaben zum Vakuum enthalten.

Ich hab' ja auch grad erst angefangen bzgl. Absaugeanlagen nach Informationen im Internet zu suchen. Das ist trotz Tante Google nicht so einfach, wenn nicht die treffenden Suchbegriffe verwendet werden. Mein letzter Suchbegriff war "Holzstaub-Luftgemisch" der mich u.a. auf die BG-Seite geführt hat. Und die BGI 739 ist immerhin 109 Seiten stark, da liest es sich schon eine ganze Weile dran. Die BGI 739 ist für den privaten Heimwerker nicht relevant. Aber unter dem Eindruck ehemals beruflich bedingten Wissens (elektrischer und mechanischer Explosionsschutz), messe ich dem dort Beschriebenen schon eine erhebliche Bedeutung zu, spätestens beim Lesen drängt sich in verschiedenen Fällen schon ein mulmiges Gefühl auf. Unter diesem Eindruck käme ich niemals mehr auf die Idee, mich auf der Basis von HT-Rohr in der Reihe oft publizierter Heimwerker-Lösungen einzugliedern.

Generell ging es mir im ersten Ansatz darum, ein Gefühl dafür zu bekommen, welche elektrische Leistung eine stationäre Anlage haben sollte. Das kann man rechnen, wenn die verschiedensten Parameter bekannt sind. Ein wesentlicher Parameter ist die Strömungsgeschwindigkeit, deren untere Grenze nach dem kurzen Ausflug in die BGI 739 nun endlich bekannt ist. Alles andere bedarf erst einmal einer Planung, um auch die anderen Parameter zu bestimmen.

 

[RockinHorse]

Druckverlust der Absaugung an einer TKS

Ich habe mir jetzt eine Übersicht der notwenigen Daten verschafft. Viele der Daten lassen sich berechnen, eine Datengrundlage auf einer solchen Basis ist somit kein Problem. Als Problem sehe ich aber solche Daten an, die Tabellen entnommen werden, wobei die Herkunft solcher Daten undurchsichtig ist. Bei den Angaben über Druckverluste in Rohrleitung verlass ich mich jedoch lieber auf allgemein übliche Gebrauchsformeln, die mir noch aus früherer praktischer Anwendung geläufig sind. So weit so gut.

Doch bei der Ermittlung des Gesamtdruckverlustes habe ich den Glauben an die Häckeltabelle #2 auf Seite 93 verloren - 1500 Pa Druckverlust bei einer Formatsäge, da fall' ich vom Glauben ab, die Herkunft dieses Datums ist für mich suspekt Altendorfer gibt bei seiner F45 nur die Nennmaße der Stutzen an und verweist auf die einzuhaltende Strömungsgeschwindigkeit von 20 m/s und das war's dann auch. Mit der Grundlast von 1500 Pa komme ich bei der Auslegung des Ventilators, wenn ich das Gesamtdruckgefälle berücksichtige, auf ein Lüfterrad von ca. 415 mm bei 2950 Upm - Reserven noch nicht eingerechnet

Daher mal meine Frage an die Wissenden: Sind die 1500 Pa nicht ein wenig hochgegriffen?

 

[RockinHorse]

...Daher mal meine Frage an die Wissenden: Sind die 1500 Pa nicht ein wenig hochgegriffen?

Na ja. Meine Frage wurde jetzt über 100 mal gelesen. Scheint aber auch ein bescheidenes Thema zu sein. Wie ich aber zwischenzeitlich durch Tante Google erfahren habe, sind da noch mehr Ratlose unterwegs, denen dieses Thema auf den Nägeln brennt.

So habe ich auch mitbekommen, dass der Inhalt des Häckel-Kataloges eben nicht nur von Häckel verbreitet wird, um auch mal den Namen der Firma ivat ins Spiel zu bringen. Woher nun die Tabellenangaben stammen, die auf den Planungsseiten der Kataloge abgedruckt sind, hat sich für mich aber immer noch nicht erschlossen.

Es ist mir nun aber auch egal, zumal ich festgestellt habe, dass viele andere Anbieter von Absaugeanlagen sich auf die gleichen Daten des Häckel-Kataloges beziehen, was deswegen aber die Vertrauenswürdigkeit dieser Daten für mich nicht erhöht. Denn es gilt in der Strömungslehre die Faustformel, dass Druckverlust und Volumenstrom im quadratischen Verhältnis zu einander stehen - mit anderen Worten: möchte man in einem bestehenden System eine strömende Luftmenge verdoppeln, so benötigt man ein 4-fach höheres Druckgefälle! Das hat natürlich gravierende Auswirkungen auf die Auswahl des Ventilators, was in der Anschaffung und im Unterhalt teuer werden kann.

Ich habe heute in Erwägung gezogen, durch Messungen die Druckverluste selbst zu ermitteln. Und das Schicksal hatte wohl ein Einsehen und hat mich mit einem privaten Verkäufer zusammengeführt, der sein Prandtl'schen Staurohr nebst Zubehör für einen (für mich) günstigen Preis veräußern will. Somit werde ich mir die Frage nach dem Druckverlust bald selbst beantworten können

 

[RockinHorse]

Heute hab’ ich Messungen durchgeführt und eine Überraschung erlebt. Nach aktueller Erkenntnislage werde ich für die Formatsäge einen Druckverlust von 2000 Pa ansetzen, obwohl ich früher geunkt hatte, ob die bei Häckel angegebenen 1500 Pa nicht zu hoch gewählt wären. Und somit ist auch klar, dass eine Anlage wie z.B. die SPA 1000 von EB nicht infrage kommt, ganz zu schweigen von einem normalem Werkstattsauger.

Mit den heute gewonnenen Messdaten ist es mir möglich, die Absaugeanlage ganz gelassen zu planen. 0,75 kW sollte als Antriebsleistung für das Saugzuggebläse bei 650 m3/h und etwa 3200 Pa ausreichend sein, um auch noch den Druckverlust eines Zyklons zu verkraften. Der hocheffiziente Stairmand-Zyklon wird eine Bauhöhe von 1120 mm und einen Durchmesser von 280 mm haben, gebaut wird nach nach einer Berechnungsvorlage von Neil Stone. Verrohrt wird die Anlage mit Wickelfalzrohr in DN 100.