В производственных процессах часто образуются пыль или газы, загрязняя воздух в помещении. Аспирационные системы, проектируемые и устанавливаемые по нормам, способны решить эту проблему.
Рассмотрим принцип работы и сферы применения воздухоочистительных комплексов, их разновидности.
Обозначим ключевые рабочие узлы, рассмотрим нормативные документы по проектированию и установке аспирационных систем.
Как это работает
Загрязнение воздуха — неотъемлемая часть многих производственных операций. Для соответствия санитарным нормам чистоты воздуха применяют аспирацию.
Аспирация — это процесс засасывания с помощью понижения давления возле источника загрязнения.
Создание подобных систем требует глубоких специальных знаний и практического опыта. Работа средств аспирации напрямую связана с работой вентиляционных системНе каждый специалист по вентиляции способен выполнить проектирование и монтаж такого оборудования.
Для наибольшей результативности объединяют способы проветривания и вытяжки. приточно-вытяжным комплексомДля обеспечения непрерывного притока свежего воздуха извне.
Аспирация используется во многих промышленных отраслях.
- дробильное производство;
- обработка древесины;
- изготовление потребительской продукции;
- Другие процессы, при которых выделяется большое количество опасных для дыхательных путей веществ.
Стандартные средства защиты не всегда гарантируют безопасность работников, поэтому аспирация может стать единственным способом организовать безопасный производственный процесс на участке.
Удаление загрязнений системами такого типа осуществляется по воздуховодам с большим углом наклона.
Эффективность подобной системы оценивают по показателю невыбивания – отношению числа удалённых загрязнений к массе вредных веществ, которые не прошли через систему.
Различают два типа систем аспирации:
- модульные системы — стационарное устройство;
- моноблоки — мобильные установки.
Аспирационные системы также разделяют на группы по уровню давления.
- низконапорные — менее 7,5 кПа;
- средненапорные — 7,5-30 кПа;
- высоконапорные — свыше 30 кПа.
Наборы для аспирационных систем модульного и моноблочного исполнения не совпадают.
Моноблоки состоят из таких элементов:
- вентилятор;
- сепаратор;
- накопитель отходов.
Сепаратор — это воздушный фильтр, очищающий воздух во время работы устройства. Ёмкость для сбора отходов может быть неподвижной, то есть встроенной в корпус устройства, или съёмной.
Такой прибор можно купить готовую и установить в подходящем месте для проведения аспирации. Подключение к существующим централизованным системам несложное.
Модульные системы сложнее устанавливать и стоят дороже, однако применение таких систем заметно выгоднее по сравнению с моноблочными. Такие конструкции не бывают стандартными, для них разрабатывается проект с учётом специфики условий и поставленных задач.
При этом учитывается целый ряд факторов:
- характеристики производственного помещения;
- особенности технологического процесса;
- качества транспортируемой среды и т.п.
Чаще всего представляет собой структурированную систему с концентрацией управления. набора воздуховодов Для больших компаний возможно применение системы с несколькими, вместо одного, всасывающих блоками.
Тип материала воздуховодов выбирают исходя из ожидаемой степени и объема загрязнения, которое предстоит транспортировать.
Черные металлы считаются самыми прочными материалами, хотя и являются самыми дорогими. Отдельные части воздушной магистрали герметично соединяются фланцами, укреплёнными болтами.
Преимущества систем аспирации заключаются в следующем:
- относительную простоту конструкции;
- Совместимость с разновидностью производственных механизмов.
- безопасность для окружающей среды;
- возможность автоматизации работы;
- повышение пожарной безопасности помещения и т.п.
К минусам подобных систем относятся увеличение расходов на электричество, в частности при неверном планировании, и небольшая стойкость металлических трубопроводов к износу.
Почему необходимо проектирование
Для построения модульной системы аспирации разрабатывают установку из таких компонентов:
- местного отсоса;
- наклонных воздуховодов;
- системы фильтров;
- высоконапорного вентилятора и т.п.
В качестве местного отсоса применяют разного рода устройства, такие как бортовой отсос, конструкции «зонт», «укрытие» и прочие. Воздуховоды протягивают от места сбора отходов до точки выпуска во внешнюю среду.
Фильтрационная система может предусматривать как выведение очищенного воздуха из помещения, так и его возвращение в место забора после фильтрации.
Перед разработкой проекта аспирационной установки следует осуществить техническую экспертизу состояния объекта. В ходе этой проверки можно обнаружить и устранить дефекты системы. Аналогичную оценку можно провести и для работающих систем вентиляции и аспирации.
Эффективность аспирации тесно связана с объемом воздуха, проходящего через воздуховоды в течение определенного времени. Увеличение этого объема повышает затраты на установку системы и ее последующее обслуживание.
Правильно подобранные компоненты системы позволяют значительно сократить затраты, как вначале, так и во время эксплуатации.
В него входит подбор подходящего устройства для отвода воздуха, точные расчеты по распределению поступающего воздуха и тому подобное. В итоге нагрузка на систему уменьшится, фильтры реже будут нуждаться в чистке, срок службы вентиляторов увеличится и так далее.
Некоторые владельцы производственных предприятий при выборе системы очистки поступают наименее трудоемким путем. Выбирая установку циклонного типа, они сообщают поставщику лишь данные о расходе воздуха и характере загрязнений.
В результате получается устройство с производительностью, рассчитанной по таблицам без учёта остальных параметров.
Опытные конструкторы считают, что такой метод обычно влечёт за собой рост затрат и снижение работоспособности техники.
Цена циклонной установки увеличивается с ростом объема обрабатываемого воздуха. Оптимизация действующей системы распределения воздуха позволяет подобрать отсосы и фильтры, обеспечивающие желаемый результат при меньшем объёме воздушного потока.
Такое оборудование будет стоить дешевле, экономия составит около трети от общей стоимости расходов. Поэтому перед выбором оборудования для системы аспирации необходимо провести техническую экспертизу и пригласить опытных специалистов по проектированию.
Особенности монтажа таких конструкций
Благодаря большому количеству загрязнений, перемещаемых по воздуховодам аспирационных систем, подобным конструкциям предъявляются более жесткие требования по прочности по сравнению с приточными вентиляционными системами.
Для изготовления применяют сталь толщиной от 1,2 до 5,0 мм, а для деталей сложной формы — сталь, толщина которой на 1,0 мм превышает толщину материала воздуховодов.
Крепление аспирационных воздуховодов хомутами на подвеске запрещено. Разрешено использовать хомуты, закреплённые кронштейнами. В отдельных ситуациях для крепления применяются цепи.
Между кронштейнами не должно быть больше трех метров для труб с диаметром более 40 миллиметров, а для труб диаметром 400 миллиметров или меньше — четырех метров. Такие параметры повысят прочность конструкции и уменьшат вероятность обрыва воздуховодов во время работы.
Аспирационные воздуховоды нуждаются в частой разборке для очистки накопленных на стенках загрязнений. Из-за быстрой износостойкости некоторые детали требуют периодического замены.
В связи с этим монтаж конструкций предпочтительнее осуществлять с использованием быстроразъемных соединительных элементов, чем традиционных фланцев, подверженных разрушению при частых разборках и сборках.
Для управления потоками воздуха применяют наклонные шиберы, имеющие меньшее сопротивление и лучше препятствующие накоплению загрязнений. В системах аспирации не советуют использовать регулирующие дроссельные клапаны. Важно, чтобы воздуховоды располагались под правильным углом.
Начальное положение конструкции зависит от установленной скорости потока воздуха, которая определяется характером удаляемых загрязнений. Для обеспечения скорости приблизительно 20 м/с требуется уклон в 60°, для скорости 45 м/с — угол менее 60° и так далее.
При возможности предсказать скопление липнущей пыли в воздуховодах из-за вида загрязнений, системы промышленной аспирации следует разрабатывать с учетом максимально возможной скорости движения воздуха.
Для упрощения чистки труб устанавливают внутри вставки из плёнки, бумаги или аналогичных материалов.
Требуются приборы с усиленной прочностью, способные функционировать в течение продолжительного времени при высоких нагрузках без сбоев.
Недостаток производительности у устройств засасывающих воздух часто связан с утечками. Для минимизации этого эффекта эксперты советуют выбирать вентиляторы С определённым резервом мощности. В реальных условиях утечки воздуха могут составлять до тридцати процентов от расчётных значений.
Неверный подбор локального отсоса может негативно повлиять на всю систему.
В некоторых ситуациях подойдёт укрытие «зонт», в других – «витрина», вытяжной шкаф или кабина. Необходимо обсудить этот вопрос с технологом на конкретном предприятии.
Для грубой очистки воздуха от пыли применяют пылевые мешки, бесперегородочные пылевые камеры, обункерованные газоходы, сухие циклоны и аналогичные приборы в соответствии с типом пыли.
Для средней очистки применяют скрубберы, а для тонкой – набор средств, состоящий из электрофильтра циклонного типа, рукавного фильтра, иногда высоконапорной трубы Вентури или других подходящих устройств.
Почему возникают проблемы
Необходимо регулярно контролировать концентрацию загрязняющих веществ в воздухе, даже при функционирующей системе аспирации.
Некоторые явления могут быть причиной недостатков.
- пыль, скопившаяся в воздуховодах;
- низкая производительность вытяжного вентилятора;
- слишком большой расход воздуха;
- Недостаточное поступление свежего воздуха.
Большое скопление пыли в каналах воздуховодов указывает на недостаточную скорость движения воздуха при проектировании системы вентиляции. Также причиной может быть неправильная компоновка элементов системы аспирации.
Чрезмерно крутые повороты, участки с малым уклоном, недостаточное количество люков очистки могут помешать своевременному удалению частичек пыли из системы.
Неправильный монтаж и ошибки могут привести к большим потерям воздуха в системе, что снижает производительность устройства. Воздушные потоки могут утечка из-за некорректной работы системы фильтрации. Потому при расчётах следует учитывать проценты потерь.
Если система пропускает достаточно воздуха, но эффективность работы всё ещё не соответствует ожиданиям, нужно пересмотреть проект местного отсоса-укрытия.
Его необходимо разместить для сбора наибольшего количества загрязнений и предотвращения их распространения по воздуху помещения. Проектирование предусматривает неприкосновенность рабочего процесса и перемещения сотрудников.
Нехватка свежего воздуха в помещении нарушает работу аспирационной системы. Для усиления воздухообмена в производственных помещениях устанавливают приточные . вентиляцию с рекуперацией.
В горячих цехах нет необходимости подогревать воздух, приходящий снаружи. Достаточно сделать проем в стене и закрыть его заслонкой.
Выводы и полезное видео по теме
Обзор разборки и установки мобильной системы пылеудаления RIKON DC3000 для предприятий по обработке дерева.
Этот ролик показывает стационарную систему аспирации, применяемую на мебельном производстве.
Аспирационные системы являются актуальным и надёжным методом очищения воздуха на промышленных объектах от вредных примесей. При правильном проектировании и монтаже система показывает высокую эффективность при низких расходах.
Хотите внести дополнения или у вас есть вопросы о системах аспирации? Напишите комментарий к посту. Форма для связи расположена внизу страницы.