Системы аспирации воздуха на производстве

Назначение и необходимость аспирации

Аспирация представляет собой процесс удаление из воздуха в помещении пыли, волокон, тумана и других взвесей. Она должна выполняться на производственных объектах предприятий таких отраслей, как:

  • деревообрабатывающее производство;
  • целлюлозно-бумажная промышленность;
  • дробильное производство;
  • горно-обогатительная промышленность;
  • пищевая промышленность;
  • металлообработка, машиностроение;
  • другие сферы производства, для которых характерно повышенное пылевыделение при протекании технологических процессов.

Монтаж систем аспирации воздуха предусматривается для производственных помещений с интенсивным пылевыделением. На таких объектах возможностей местной вытяжной вентиляции недостаточно для быстрого удаления загрязненного воздуха и его полноценной очистки.

Эффективная аспирационная система на производстве позволяет поддерживать условия труда, отвечающие нормативным требованиям, что дает эффект в снижении профзаболеваемости и несчастных случаев. Аспирация позволяет повышать уровень пожарной и взрывобезопасности многих производственных объектов. Кроме того, она создает условия для нормального протекания технологических процессов и снижения вредных выбросов в атмосферу.

Необходимость вентиляции и аспирации на производствах

Критичность пыле- и газоочистных процедур обуславливается множественными токсикологическими факторами выбросов.

Стоит заметить, что, вопреки расхожему мнению, профессиональное вентиляционно-аспирационное оборудование включает в себя не только пылеуловители, но и химические аппараты для нейтрализации вредных и ядовитых газов и аэрозолей,(которые часто идут в тандеме с пылевой взвесью).

Жизненная функция / орган Поллютанты, наносящие критический урон
Дыхательная система металлическая, каменная, минеральная, полимерная, резиновая, цементная пыль и крошка, асбест, кетоны, углеводороды, спирты, кислоты, щелочи, эфиры, SOx , NOx
Нервная система галогениды, ароматические углеводороды (бензол, ксилол, толуол), жирные многоатомные спирты, сероводород , сероуглерод , оксиды азота
Костная ткань, зубы фтор, фтороводород, хлороводород и другие фториды и хлориды
Кровь угарный газ, соединения галогенов , активные кислородосодержащие соединения и оксиды
Репродуктивная функция бензпирен, растворители , азотистая кислота, нитраты, нитриты, бром
Кожа кислоты и щелочи , глицерин, формальдегид, минеральные масла
Пищеварение уайт-спирит, ацетон , фталаты, SLS, пыли тяжелых металлов

Несмотря на широкое разнообразие пылевых и газовых загрязнителей, на сегодняшний день разработаны эффективные способы для улавливания, нейтрализации, а иногда и утилизации всех вышеперечисленных компонентов.

Наш завод предлагает к рассмотрению универсальные аспирационные комплексы на базе мокрых скрубберов «ШВ» с псевдоожиженным слоем , которые показывают ≈100 КПД в одновременном улавливании пылевого конденсата и / или широчайшего спектра химически активных, биологически опасных и токсичных газов и аэрозолей, (в том числе – высокотемпературных).

Как это работает

Загрязнение воздуха – неизбежная часть многих производственных процессов. Чтобы соблюсти установленные санитарные нормы чистоты воздуха, используют процессы аспирации. С их помощью можно эффективно удалять пыль, грязь, волокна и другие подобные примеси.

Аспирация представляет собой засасывание, которое осуществляется путем создания в непосредственной близости от источника загрязнений области пониженного давления.

Чтобы создавать такие системы, необходимы серьезные специальные знания и практический опыт. Хотя работа средств аспирации тесно связана с функционированием вентиляционных систем, не всякий специалист по вентиляции справится с проектированием и монтажом оборудования этого типа.

Для достижения максимальной эффективности комбинируют методы вентилирования и аспирации. Вентиляционная система в производственном помещении должна быть оборудована приточно-вытяжным комплексом, чтобы обеспечить постоянное поступление свежего воздуха снаружи.

Аспирация широко применяется в таких областях промышленности:

  • дробильное производство;
  • обработка древесины;
  • изготовление потребительской продукции;
  • прочие процессы, которые сопровождаются выделением большого количества вредных для вдыхания веществ.

Обеспечить безопасность сотрудников стандартными средствами защиты удается далеко не всегда, и аспирация может стать единственной возможностью наладить безопасный производственный процесс в цеху.

Аспирационные установки

Аспирационные установки предназначены для эффективного и быстрого удаления из воздуха различных мелких загрязнений, которые образуются в процессе промышленного производства

Удаление загрязнений с помощью систем этого типа выполняется по специальным воздуховодам, которые имеют большой угол наклона. Такая позиция позволяет предотвратить появление так называемых зон застаивания.

Мобильная аспирационная установка

Мобильные вентиляционно-аспирационные установки просты в монтаже и эксплуатации, они прекрасно подходят для небольших предприятий или даже для домашней мастерской

Показателем эффективности работы такой системы считают степень невыбивания, т.е. соотношения количества загрязнений, которые были удалены, к массе вредных веществ, не попавших в систему.

Различают два типа систем аспирации:

  • модульные системы – стационарное устройство;
  • моноблоки – мобильные установки.

Кроме того, аспирационные системы классифицируют по уровню напора:

  • низконапорные – менее 7,5 кПа;
  • средненапорные – 7,5-30 кПа;
  • высоконапорные – свыше 30 кПа.

Комплектация аспирационной системы модульного и моноблочного типа отличается.

Состав аспирационной системы

Пояснения к схеме: 1 – источник выделения пали (зерноперерабатывающее оборудование), 2 – зонт, 3 – центробежный вентилятор, 4 – воздуховоды, 5 – циклон, 6 – бункер для сбора пыли (+)

Моноблоки состоят из таких элементов:

  • вентилятор;
  • сепаратор;
  • накопитель отходов.

Сепаратор представляет собой фильтр для очистки воздуха проходящего через устройство. Накопитель отходов может быть как стационарным, т.е. встроенным в моноблок, так и съемным.

Такой агрегат можно приобрести уже готовым и просто установить в подходящем для выполнения аспирационных процедур месте. При этом их не сложно подключить к имеющимся централизованным системам.

Модульные системы сложнее в монтаже и обходятся дороже, но их использование значительно эффективнее, чем при применении моноблочных конструкций. Такие системы не бывают типовыми, сначала их проектируют с учетом конкретных условий и задач.

При этом учитывается целый ряд факторов:

  • характеристики производственного помещения;
  • особенности технологического процесса;
  • качества транспортируемой среды и т.п.

Обычно это централизованная система, которая состоит из набора воздуховодов и всасывающего блока. Для крупных предприятий может быть использована система не с одним, а с двумя или большим количеством таких блоков.

Материал воздуховодов может быть различным, в зависимости от характера и количества загрязнений, которые предполагается по ним транспортировать.

Укрытие системы аспирации

Отсос и укрытие монтируется максимально близко к зоне, из которой будут удаляться загрязнения, но он не должен мешать персоналу выполнять рабочие обязанности

Самыми прочными считаются конструкции из черного металла, но они же и наиболее дорогие. В любом случае отдельные участки воздушной магистрали герметично соединяют с помощью фланцев, скрепленных болтами.

Среди достоинств систем аспирации можно отметить:

  • относительную простоту конструкции;
  • совместимость с различными видами производственного оборудования;
  • безопасность для окружающей среды;
  • возможность автоматизации работы;
  • повышение пожарной безопасности помещения и т.п.

К недостаткам таких установок относят, прежде всего, повышение затрат на электроэнергию, особенно, при неправильном проектировании, а также малую устойчивость металлических воздуховодов к износу. Эти моменты следует учитывать при выборе подходящей конструкции.

Процесс аспирации

Аспирационное устройство обеспечивает забор воздуха, который загрязнен пылью и вредными веществами. Скорость аспирации зависит от выбранной системы и основных ее комплектующих частей. Установка для быстрой очистки кислорода – это автономная аспирационная и фильтрующая система, которая обеспечивает правильный воздушный поток в помещении.

Аспирация – простой процесс удаления пыли и газа, которые образуются от основного производства.

Вентиляционная система в отдельных частях производственного помещения может отключаться от общей очистительной шахты. Количество клапанов и вентиляторов зависит от степени загрязненности комнаты, в которой находится оборудование или другие устройства. Установка для аспирации исправно работает с постоянным забором воздушных масс с помещения. Контролируется система раз в шесть месяцев в случае экстренных поломок или выхода системы из строя.

Аспирационное устройство входит в воздуховод, который обеспечивает полную фильтрацию воздуха в здании. Скорость аспирации зависит от мощности установленного устройства. От качества воздушных масс зависит самочувствие работников и обслуживающего персонала, который каждый день находится в цеху или на предприятии.

От качества воздушных масс зависит самочувствие работников и обслуживающего персонала, работающих на предприятии

Комплектующие части вентиляции обеспечивают забор воздушных масс, и вывод из помещения пыли. Обратный запуск очищенного кислорода происходит автоматически. Проектирование будущего цеха не обходится без планировки воздуховода, как габаритной и сложной конструкции. Скорость аспирации рассчитывается на этапе простительных работ.

Системы аспирации

Вытяжная вентиляция отличается от примитивного воздуховода, который контролирует правильный воздушный поток. Расчет систем начинается на этапе строительств. Система проходит через коммуникации здания. Оборудование или специальные устройства, установленные в цеху, определяют качество воздуха. Нормативы, установленные для таких предприятий, нарушать нельзя. Промышленная зона всегда загрязнена опасными веществами, которые вдыхает человек.

Оборудование не только загрязняет воздух, но и способствует равномерному распределению пыли по всему помещению. Что такое аспирационные вентиляторы? Для систем аспирации (сеть воздуховода или отдельная комплектующие части) во время монтажа важен уклон воздуховода, исключающий застойные зоны. Воздух проходит через все помещение, обеспечивая равномерный забор загрязненных воздушных масс.

Проектирование вентиляционных клапанов проводится специалистами, которые ознакомлены со всеми нормами и ГОСТами. Для самодельной аспирационной системы нужны дополнительные вентиляторы и фильтры. Создать правильный воздушный поток несложно, если учитывать конструкционные особенности промышленного здания.

Устройства для очистки воздушных масс состоят из разветвленных трубопроводов с газоочистными устройствами. Такой системе нужны резервные воздуховоды на случай поломки. Скорость аспирации зависит от мощности вентиляторов.

Виды систем аспирации

В зависимости от конструктивного исполнения аспирационные системы вентиляции подразделяются на два типа: моноблочные и модульные.

Моноблочная аспирационная установка
Моноблочная аспирационная установка

Моноблочная аспирационная установка — это агрегат, который объединяет все компоненты системы и комплектуется на заводе-изготовителе. Оборудование поставляется с заданными характеристиками, поэтому для оснащения определенного объекта необходимо подобрать модель с подходящими характеристиками. К плюсам этого вида аспирационных систем относят:

  • небольшую, по сравнению с модульной установкой цену;
  • простоту монтажа и подключения;
  • компактные размеры;
  • готовность к эксплуатации.

Обычно моноблоки — это малые аспирационные установки, рассчитанные на обслуживание производственных объектов с относительно небольшим объемом пылевыделения. Поскольку установка поставляется в готовом комплекте, бывает сложно подобрать оборудование, характеристики которого соответствуют конкретному объекту. Несоответствие характеристик может негативно сказываться на показателях эффективности оборудования.

Модульная аспирационная система
Модульная аспирационная система

Модульная аспирационная система проектируется конкретно под определенный объект, с учетом его индивидуальных параметров:

  • объема обсуживаемых помещений;
  • происходящих там технологических процессов;
  • качества воздушной среды, состава загрязнителей и т. д.

Благодаря этому достигается высокий уровень эффективности аспирационной системы. Она соответствует производственному объекту, на котором установлена, обеспечивает качественную очистку без перерасхода электроэнергии. Этот тип аспирационных систем подходит для средних и крупных промышленных предприятий, для которых использование моноблоков нецелесообразно. К минусам относится довольно высокий уровень капитальных расходов на проектирование и монтаж, сложность работ по внедрению и увеличенные сроки ввода в эксплуатацию.

Кроме того, системы аспирации воздуха классифицируют по развиваемому вентилятором напору на следующие классы:

  • низконапорные — уровень напора до 7,5 кПа;
  • средненапорные — напор в диапазоне от 7,5 кПа до 30 кПа;
  • высоконапорные — напор более 30 кПа.

Воздуховоды и вентиляционные системы

Для промышленной нагрузки на воздух – поступающее загрязнение, вредящее человеку, используют только системы с аспирацией воздушного потока. Аспирацию обеспечивают части воздуховода, которые выходят через шахту на крышу. От мощности оборудования зависит выбор системы:

  • очистка от пыли;
  • очистка от газов;
  • комплексная очистка от сложных загрязнений.

Каждая система – это цельный механизм, который обеспечивает бесперебойную работу вентиляционных шахт. Очищенный воздушный поток залог здоровья работников предприятия. Избежать выделения вредных веществ на производстве не удастся.

Это естественный процесс, который является издержкой – допустимыми последствиями. Если предотвратить образование пыли и вредных веществ нельзя, тогда необходимо минимизировать их влияние на человеческий организм. Скорость аспирации определяет качество кислорода в помещении.

Незаметно для человека по воздуху перемещаются опасные газы, которые могут накапливаться в легких или оседать в дыхательных путях. Первостепенная задача установленной во время строительства системы – локализация загрязнения.

Сбои в работе воздуховода или застойные зоны являются угрозой для каждого работника. Постоянная работа системы не может быть нарушена. В случае поломки автоматически подключается резервный или переносной воздуховод (запасной вентилятор).

Простые воздуховоды заменяют аспирационную установку только в небольших помещениях. Многоэтажные цехи с помощью простого фильтра или системы естественного проветривания не очищаются. В таких случаях необходимо установить дополнительные вытяжные шкафы с фильтрующими элементами.

Почему необходимо проектирование

Для создания модульной системы аспирации проектируют установку следующих элементов:

  • местного отсоса;
  • наклонных воздуховодов;
  • системы фильтров;
  • высоконапорного вентилятора и т.п.

В качестве местного отсоса могут быть использованы различные модели устройств, например, бортовой отсос, конструкции типа “зонт”, “укрытие” и другие. Воздуховоды прокладывают от места забора отходов до точки из перемещения в наружное пространство.

Фильтрационная система может предполагать как удаление очищенных воздушных масс из помещения, так и возврат их обратно после фильтрации к месту забора.

Проектирование аспирационных систем

Стационарные системы аспирации на крупных предприятиях – это большие сооружения, которые следует проектировать с учетом особенностей помещения, характеристики загрязнений, конфигурации вентиляционной системы и многих других показателей

Перед составлением проекта аспирационной установки необходимо провести техническую экспертизу состояния объекта. На этом этапе можно выявить и устранить недостатки системы. Подобной же проверке можно подвергнуть и уже существующие системы вентилирования и аспирации.

Эффективность аспирации во многом зависит от объемов воздуха, которые проходят через воздуховоды за единицу времени. Чем больше этот показатель, тем дороже обходится монтаж конструкции, а также расходы на ее эксплуатацию.

Если подобрать компоненты системы правильно, то затраты, как начальные, так и эксплуатационные, можно существенно снизить.

Схема системы аспирации

Стационарная система аспирации состоит из множества модулей и элементов, конфигурация которых подбирается отдельно для каждого предприятия, чтобы обеспечить максимальную эффективность (+)

Это включает выбор подходящего устройства для отсоса воздуха, грамотные расчеты по распределению приточного воздуха и т.п. В результате нагрузка на систему снизится, фильтры будут реже требовать очистки, ресурс работы вентиляторов повысится и т.д.

Некоторые владельцы промышленных мощностей при подборе системы очистки идут по пути наименьшего сопротивления. Они отталкиваются от параметров установки циклонного типа, просто сообщив поставщику условия ее функционирования: расход воздуха и характер загрязнений.

В результате они получают устройство, производительность которого подобрана по таблицам без учета прочих параметров. Опытные проектировщики утверждают, что такой подход обычно приводит к повышенным расходам и снижению эффективности работы оборудования.

Стоимость циклонной установки тем выше, чем больше объемы воздуха, которые через нее перемещаются. Если оптимизировать уже существующую систему воздухораспределения, то можно подобрать отсосы и фильтры, которые дадут необходимый эффект при меньшем расходе воздуха.

Такое оборудование обойдется дешевле, экономия может составить примерно треть от общей суммы расходов. Именно поэтому перед выбором оборудования для системы аспирации следует позаботиться о технической экспертизе и пригласить опытных проектировщиков.

Особенности монтажа таких конструкций

Поскольку по воздуховодам аспирационных систем транспортируются значительные объемы загрязнений, то к таким конструкциям предъявляются и повышенные требования по прочности, в отличие от приточных вентиляционных систем.

Для их изготовления используют сталь толщиной от 1,2 до 5,0 мм, а для фасонных частей рекомендуется взять сталь, толщина которой больше на 1,0 мм, чем материал воздуховода.

Воздуховоды аспирации

Для воздуховодов аспирационных систем следует использовать прочную листовую сталь, не менее 1,2 мм толщиной. Разъемные соединения облегчат процесс очистки системы от загрязнений

Запрещается крепить аспирационные воздуховоды хомутами на подвеске. Допускается только использование хомутов, закрепленных с помощью кронштейнов, в некоторых случаях в качестве крепления используют цепи.

Максимальное расстояние между кронштейнами должно составлять три метра для труб диаметром более 40 мм и четыре метра – при диаметре конструкций 400 мм или меньше. Эти параметры обеспечат достаточную прочность конструкции и снизят риск обрыва воздуховодов в процессе эксплуатации.

Еще одна особенность аспирационных воздуховодов состоит в том, что их довольно часто приходится разбирать, чтобы очистить от скопившихся на стенках загрязнений. Кроме того, в результате быстрого износа отдельные элементы приходится периодически заменять.

По этой причине рекомендуется использовать для монтажа конструкций быстроразъемные элементы соединения, а не традиционные фланцы, которые от частой разборки-сборки быстро выходят из строя.

Уклон воздуховодов систем аспирации

Чтобы в конструкции системы аспирации не скапливались загрязнения, необходимо придать воздуховодам правильный уклон, который зависит от расчетной скорости перемещения воздушных масс

Для регулировки потоков воздуха используют косые шиберы, которые демонстрируют меньшее сопротивление потоку и лучше препятствуют скоплению загрязнений. Применение регулировочных дроссельных клапанов в системах аспирации не рекомендуется. Очень важно, чтобы воздуховоды были расположены под правильным углом.

Положение конструкции зависит от заданной скорости потока воздуха, которая определяется характером удаляемых загрязнений. Так, чтобы обеспечить скорость около 20 м/с, нужен уклон в 60°, для скорости 45 м/с – угол менее 60° и т.д.

Если характер загрязнений позволяет прогнозировать накопление в воздуховодах липкой пыли, то такие системы промышленной аспирации рекомендуется изначально проектировать с расчетом на максимальную скорость перемещения воздушных масс.

Шланги ПВХ для отсосов аспирации

В небольших аспирационных системах для устройства отсосов может быть использован полиэтиленовый шланг подходящего диаметра. Это удобный, но не слишком прочный элемент, который со временем придется заменить

Чтобы облегчить процесс очистки конструкции, внутрь воздуховодов вставляют специальные вкладыши из пленки, бумаги и других подходящих материалов. Обычные бытовые и даже некоторые промышленные вентиляторы для систем аспирации не подходят, даже если обладают достаточно высокой производительностью.

Нужны устройства с повышенной устойчивостью к износу, которые могут длительное время работать под высокой нагрузкой без перебоев.

Распространенная проблема для низкоэффективных систем аспирации – потери воздуха. Чтобы предотвратить это явление, специалисты рекомендуют выбирать вентиляторы с некоторым запасом мощности. Потери воздуха на практике могут достигать 30% по сравнению с расчетными данными.

Неправильный выбор местного отсоса может отрицательно сказаться на всей системе. Нельзя выбирать такой элемент без учета особенностей технологического процесса.

В одних случаях будет эффективно укрытие типа “зонт”, в других – “витрина”, вытяжной шкаф, кабина и т.п. Этот момент в обязательном порядке следует согласовать с технологом на конкретном производстве.

Очистка воздуха

Большая часть аспирационных установок расчитана на перемещение очищенного воздуха в атмосферу, но иногда такие воздушные массы возвращают в производственное помещение (+)

Для грубой очистки воздуха от пыли используют пылевые мешки, бесперегородочные пылевые камеры, обункерованные газоходы, сухие циклоны и другие подобные устройства в зависимости от характера пыли.

Для средней очистки часто используют скрубберы, а тонкая очистка выполняется с помощью набора средств, который может включать электрофильтр циклонного типа и рукавный фильтр, в некоторых случаях используется высоконапорная труба Вентури или другие подходящие агрегаты.

Почему возникают проблемы

Даже при наличии системы аспирации в производственном помещении, нужно периодически проверять уровень содержания загрязнений в воздухе. Бывает так, что система работает в штатном режиме, фильтры в порядке, но загрязненность воздуха остается слишком высокой.

Причиной недостатков могут оказаться некоторые явления:

  • пыль, скопившаяся в воздуховодах;
  • низкая производительность вытяжного вентилятора;
  • слишком большой расход воздуха;
  • недостаточный приток свежих воздушных масс.

Если в каналах воздуховодов скапливается большое количество пыли, это говорит о том, что в проекте изначально были заложены слишком низкие скорости перемещения воздушных масс. Другая причина этого явления – огрехи в конфигурации элементов системы аспирации.

Препятствовать своевременному удалению частичек пыли из системы может наличие чрезмерно крутых поворотов, участков с малым уклоном, отсутствие достаточного количества люков очистки и т.п.

Повреждение аспирационной системы

Если система аспирации спроектирована и/или смонтирована с огрехами, она будет испытывать повышенные нагрузки и вскоре придет в негодность

Неправильный монтаж или ошибки могут вызвать слишком высокие потери воздуха в системе, что приводит к общему снижению производительности устройства. Утечка воздушных потоков может происходить и в результате неправильной работы системы фильтрации. По этой причине при расчетах рекомендуется закладывать достаточный процент на такие потери.

Если через систему проходит достаточное количество воздуха, но работа системы все же не демонстрирует ожидаемой эффективности, возможно, следует пересмотреть проектирование местного отсоса-укрытия.

Он должен быть расположен так, чтобы собирать максимальное количество загрязнений, препятствуя их попаданию в воздух помещения. Это сооружение проектируется таким образом, чтобы оно не мешало работе и передвижению персонала.

Проектирование систем аспирации

Перед составлением проекта стационарной системы аспирации необходимо провести техническую экспертизу производственного помещения, чтобы определить размеры воздухообмена и основные параметры системы (+)

Если в помещение не поступает достаточное количество свежего воздуха, то его будет не хватать для работы аспирационной системы. Чтобы компенсировать повышенную эффективность воздухообмена, в производственном помещении монтируют приточную вентиляцию с рекуперацией.

В горячих цехах подогрев поступающего снаружи воздуха не нужен, достаточно сделать проем в стене и закрыть его заслонкой.

Выводы и полезное видео по теме

Здесь представлен обзор распаковки и монтажа мобильной системы аспирации RIKON DC3000 для деревообрабатывающей промышленности:

В этом ролике продемонстрирована стационарная система аспирации, используемая при производстве мебели:

Системы аспирации – современный и надежный способ очистки воздуха в промышленных помещениях от опасных загрязнений. Если конструкция правильно спроектирована и смонтирована без ошибок, она продемонстрирует высокую эффективность при минимальных затратах.

Источники

  • https://www.akruks.net/article/sistema_konditsionirovanija/p555-sistemy-aspiracii/
  • https://gas-cleaning.ru/article/aspiracionnye-sistemy-i-ustanovki
  • http://airducts.ru/sistemy-aspiracii/
  • https://vozduhstroy.ru/ventilyaciya/aspiracionnye-sistemy.html
  • https://sovet-ingenera.com/vent/raschety/aspiracionnye-sistemy.html

[свернуть]
Adblock
detector