Аспирация это: описание, конструкция и принцип работы на производстве

Основные виды систем аспирации

Аспирационные системы делятся типу удаления отработанного воздуха.

Прямоточные – воздушная масса после фильтрации удаляется за пределы помещения.

Рециркуляционные – реализованы так, что очищенный воздух частично или полностью возвращается в помещение.

Последний вариант считается предпочтительным, поскольку он позволяет снизить потери тепла внутри помещения. Это экономит ресурсы на отопление. Тем не менее, качество очистки воздуха должно быть идеальным, чтобы не допустить загрязнения легких работников.

Также системы аспирации могут быть моноблочными и модульными.

Аспирационные моноблоки проводят фильтрацию рядом с непосредственным источником запыления. Если он один, и производство небольшое, то выбор моноблочной установки оправдан.

Из чего состоит система аспирации

На крупных производствах, где выброс пыли происходит на нескольких участках, промышленная аспирация состоит из нескольких устройств.

Пылевой вентилятор – важнейший элемент, который нагнетает необходимый объем воздуха для эффективной работы всей системы. Прибор подбирают на основании объема и давления воздушного потока, учитывая его средние потери. Чаще всего в этой роли выступает радиальный пылевой вентилятор среднего или высокого давления.
Пылеуловитель – устройство, разделяющее воздух и твердые частицы. Обычно это циклон или рукавной фильтр. Во время прогона потока через устройство опилки оседают внутри.
Фильтр тонкой очистки – необходим, чтобы избавиться от микрочастиц древесной пыли для полной очистки воздуха перед выбросом в атмосферу/возвратом в цех.
Воздуховоды – герметичные трубы, по которым транспортируется сырье.
Контейнер для сбора пыли – устанавливается вместе пылеуловителем или фильтром тонкой очистки, чтобы собирать осевшие материалы.

На пеллетных заводах есть несколько этапов производственного цикла, на которых образуется запыление и где необходима установка пылеуловителя.

Этап сушки – когда из сушильного барабана, в котором ворошилась щепа, выводятся горячие газы.
Этап измельчения – когда поток дробленых опилок вместе с воздухом поступает в циклон или сразу в бункер с аспирационными мешками.
Этап охлаждения – когда вентилятор нагнетает воздух и пропускает его через массу горячих гранул, в массе которых присутствуют мелкие несгранулированные частицы и пыль.

Особенности работы конструкции

Производственный фильтр бывает рукавного типа. Рукавные фильтры могут быть или эллиптической или круглой формы. Именно их применение желательно в сильно запыленных помещениях. Делаются они из полиэстера или полипропилена. Отличительной их способностью является работа при очень высоких для мастерских температурах. Они способны выдерживать свыше +200 С без ухудшения качества работы.

Установка с фильтром монтируется с пылевым накопителем. Эта конструкция может применяться как для простых систем очистки воздуха, так и для очень масштабных, в которых присутствует сложная система разветвления воздушных каналов и мощный вентилятор.

Центральный накопитель оснащен системой контроля наполнения частицами. Благодаря нему собранная пыль, которая еще недавно была в воздухе, не попадает обратно в атмосферу. Он может быть огромным, до 150 кубических метров. Миниатюрной считается емкость до 30 метров кубических. Даже такие размеры промышленной установки весьма впечатляют. Также он имеет защиту от взрывов и пожаров.

Конструкция может управляться автоматически. Это повышает не только контроль над безопасностью ее работы, но и является экономически выгодным методом управления системой. Однако, в любом случае, возможно и ручное управление. Особенно ценными в автоматизации являются контроль загрузки пылевого накопителя и автоматизированная защита от перезаполнения. Также система осуществляет автоматическую очистку чистящих элементов, которые загрязняются в процессе работы. Прежде чем приступить к установке, компания, которой заказали систему, делает 3D-план предприятия или дома. Затем каждый нюанс и специфические детали обсуждаются с владельцем предприятия или его инженерами. Системы аспирации выполняются с учетом конструкции помещений.

Как работает аспирация

Система аспирации обеспечивает всасывание воздуха непосредственно в зоне загрязнения путем создания значительного разрежения и его фильтрацию с последующим отведением в атмосферу или возвратом в помещение. Удаление загрязненных воздушных масс обеспечивается по отдельным воздуховодам, которые проложены со значительным углом наклона. Такой способ прокладки позволяет предотвратить образование застойных зон, в которых могли бы скапливаться загрязнения.

Принцип работы установок

Аспирационная установка — это комплекс оборудования, в состав которого входят:

устройство воздухозабора (местный отсос) — в качестве устройства воздухозабора применяются зонты, бортовые отсосы, укрытия;
вентилятор в системе аспирации — должен обладать высокой мощностью для создания необходимого уровня разрежения;
оборудование для фильтрации, с помощью которого осуществляется отделение загрязнений из состава воздуха — в качестве такого оборудования применяют циклоны, фильтры пылеуловители и т. д.;
накопитель отходов — емкость, в которой загрязнения накапливаются для последующего удаления.

Система аспирации пыли работает в тесной интеграции с вентиляционной системой. Приточная вентиляция должна обеспечить достаточную подачу свежего воздуха для замещения объема отводимых загрязненных воздушных масс.

Генератор вакуума

Устройства, генерирующие вакуум, можно классифицировать по принципу их действия. В основном различают три типа:

Воздушно-поточный или водно-поточный. В таком генераторе вакуум образуется посредством потока воды или воздуха, который пропускается через маленькое отверстие под большим давлением, составляющим около 5,5 бар. Такое отверстие называется «клапан Вентури». Подобные генераторы чаще всего используются в системах отсоса индивидуального типа, а также в установках, которые относятся к дешевой ценовой категории и иногда к средней.
Вакуумный насос воздушного типа. В данном случае необходимый вакуум будет создаваться вентилятором, приводящимся в движение электромотором достаточно высокой мощности. Подобные генераторы вакуума широко распространены и используются как в аспирационных системах централизованного типа, так и индивидуального.
Вакуумный насос водяного типа. В данном случае вакуум создает поток обычной, водопроводной воды, который приводится в движение посредством водяной турбины, вращаемой электромотором. Подобные генераторы вакуума используются исключительно в системах отсоса централизованного типа.

Из чего состоит аспирационная система

Основу системы составляют:

Пылевой вентилятор. Он является важнейшей деталью конструкции. Если он не сможет обеспечить достаточное нагнетание воздуха и высокое температурное давление, то очистка будет не эффективной. Для его эффективной работы достаточно среднего давления воздуха. Это условие дает возможность производителям упрощать конструкции, и, соответственно, делать их более дешевыми. Температурный диапазон его работы для большинства моделей варьируется от -40*С до +40*С.
Пылеуловитель, который еще называют циклонным устройством, это емкость определенной формы. Центральная цилиндрическая часть создает циклон при подаче воздуха. Под действием центробежной силы частицы оказываются возле стенок цилиндра. Верхняя его часть имеет отверстие для выхода очищенного воздуха. Однако силы этого вертикального потока не хватает, чтобы преодолеть силу тяжести частиц и их круговая инерция постепенно направляет их вниз. Нижняя часть детали имеет форму усеченного конуса. Она позволяет выводить пыль в определенное место.
Вентиляционный зонт, это, пожалуй, наиболее простой элемент конструкции. Он состоит из крышки и отверстий для вывода воздуха. Эта конусная или пирамидальная крышка обеспечивает защиту от атмосферных осадков. Попадание капель дождя в систему нежелательно.
Помимо прочего система может содержать дополнительные фильтры. Они делятся по классам и имеют три основных уровня очистки: грубой, средней и тонкой. Фильтры для предприятий отличаются от бытовых и рассчитаны на большие пылевые нагрузки.

Скорости движения газа в вихревом пылеуловителе имеют определенный диапазон. Он зависит от геометрических параметров улавливающей емкости

Поэтому важно при заказе системы указать размеры помещения и предполагаемую степень загрязнения воздуха

Системы воздушной аспирации отходов

Системы аспирации на протяжении нескольких лет пользуются заслуженной популярностью во всем мире из-за ряда преимуществ. Они мобильны и автономны. Системы аспирации делятся на моноблочные и модульные.

1. Моноблочные системы аспирации

Данные системы аспирации на протяжении нескольких лет пользуются заслуженной популярностью во всем мире из-за ряда преимуществ, а именно их мобильности и автономности, позволяющих размещать данные агрегаты в непосредственной близости от места образования отходов и без проблем, связанных с подключением их к магистралям систем аспирации.

В основе моноблочных систем аспирации находится транспортирующий вентилятор, помимо того данные устройства уже включают в себя сепаратор (фильтр) и мешок для сбора отходов.

Системы подразделяются на:

Мобильные системы аспирации
Стационарные системы аспирации

2. Модульные системы аспирации

Модульные (промышленные) системы аспирации являются самыми эффективными, так как они создаются под конкретные задачи, запросы клиента, а так же гармонично интегрируются в само производство.

Данный вид аспирации основан на действии вентилятора низкого давления и состоит из главных модулей:

Воздуховоды;
Режущие модули;
Вентиляторы низкого давления;
Сепараторы;
Воздушные фильтры;
Прессы, пресс – контейнеры.

Модульные системы аспирации подходят для таких отраслевых решений как:

Типографий и полиграфических комплексов
Бумажно-картонной индустрии
Табачных компаний
Текстильной промышленности
Заводов по производству упаковки
Предприятий деревообрабатывающей промышленности
Предприятий работающих со вспененными материалами
Предприятий использующих сыпучие материалы
Предприятий пищевой промышленности
Предприятий использующих порошки и гранулы.

Аспирация – это «высший пилотаж» в вентиляции. Для качественного проектирования, монтажа или экспертизы этой системы требуются колоссальные теоретические знания и огромный практический опыт.

Никогда не доверяйте работы по аспирации компаниям, которые не имеют специального образования и опыта.

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.

Места установки и состав аспирационных установок для зерна

Пыль, легковесные загрязнения, споры грибка и плесени выбрасываются в воздух в местах хранения, перегрузки, транспортировки и обработки зерна на элеваторах, комбикормовых заводах, предприятиях по производству солода, муки, алкогольных напитков, фасованных зерновых продуктов. Аспирация элеваторов предусматривает установку систем на станциях разгрузки автомобильного и железнодорожного транспорта, в местах установки весового оборудования, на насыпных лотках ленточных транспортеров, в бункерах для хранения, очистки, сушки, дозирования зерна, в местах перегрузки ленточных конвейеров и транспортеров. Пыль и легковитаемый мусор содержат большое количество спор плесени и грибка.

При осуществлении аспирации зерна большая часть примесей отделяется и в производство попадает очищенный материал, который напрямую влияет на качество конечной продукции. В одном грамме отделенной аспирационной пыли зерна содержится в 360 раз больше грибка, чем в очищенном зерне.

На большинстве предприятий, занимающихся хранением, обработкой и переработкой зерновых культур, комплектуют системы аспирации зерна следующими элементами:

пылевой вентилятор;
циклоны;
модульные или локальные фильтры;
система воздуховодов;
зонты, укрытия.

В качестве агрегатов для создания давления в сети аспирации комбикормового завода и элеватора применяются пылевые вентиляторы низкого и среднего давления. Данные вентиляторы обладают большими возможностями для перемещения запыленного воздуха даже с высокой концентрацией загрязняющих частиц. Мощный электрический двигатель, усиленная конструкция корпуса и рабочего колеса позволяют создавать высокое давление, противостоять абразивному износу и эксплуатировать агрегат в течение длительного времени.

Пылевые вентиляторы придают скорость запыленному потоку не менее 8-10 м/с на наклонных и вертикальных участках воздуховодов, 14-16 м/с – на горизонтальных и 10-12 – после фильтрующего устройства. Такие показатели дают возможность снизить сопротивление сети аспирации без риска возникновения пылевых отложений в воздуховодах.

Циклоны являются наиболее распространенными устройствами для очистки от пыли, применяемыми в системах аспирации зерна. Простота конструкции, высокая степень очистки (80-90%), длительный срок эксплуатации и минимальный уровень обслуживания обеспечили циклонам широкое применение и популярность для аспирации элеваторов, зернохранилищ, предприятий по производству комбикормов, солода, муки. Конструкция циклона состоит из корпуса, который имеет цилиндрическую среднюю часть и коническую нижнюю. В верхней части расположен спиралевидный входной патрубок для поступления внутрь корпуса запыленного воздуха. Внутри циклона располагается вертикальная стальная труба, через которую очищенный воздух выходит наружу. В нижней части к корпусу примыкает накопительный бункер, в который ссыпается задержанная пыль.

Конструкция системы аспирации воздуха

В состав аспирационных систем входят:

вентиляторы, создающие отрицательное давление в системе
фильтрационные устройства, отделяющие включения от воздуха
специальные емкости для аккумулирования и последующего удаления пыли, твердых включений, взвеси и т.д.

Используются два основных типа конструкции:

моноблочные установки. Они обладают мобильностью, способны эффективно работать на определенном участке, но при необходимости легко транспортируются в любое место.
модульные конструкции. Это сложные системы, создающиеся, как правило, по специальному заказу для конкретных производств и условий. Обладают заданной производительностью и мощностью, выполняют конкретные задачи.

Принцип работы установок

Принцип работы установок заключается во всасывании потока загрязненного воздуха в установку типа циклон, внутри которой производится отделение твердых частиц и аккумулирование их до момента извлечения и удаления.

В зависимости от размеров цеха, количества источников загрязнения и состава пыли, установки могут обладать разной мощностью вентиляторов и различной конструкцией фильтров. Для цехов, имеющих сильную запыленность, устанавливаются стационарные комплексы, производящие очистку в непрерывном режиме. Поступление загрязненного воздуха обеспечивают промышленные пылевые вентиляторы с нижней части циклона, затем поток пропускается сквозь систему фильтров и выводится через патрубок в верхней части установки. Пыль, остающаяся внутри, аккумулируется в соответствующей емкости и впоследствии удаляется или транспортируется до специальных контейнеров (на крупных установках).

Воздуховоды аспирации, используемые для этого, изготавливаются преимущественно из металла толщиной от 0,5 до 2 мм. Фасонные изделия — переходники, разветвители и прочие фитинги — имеют толщину на 1 мм больше, чем сами трубы. Наиболее эффективны каналы круглого сечения, поскольку они имеют лучшие аэродинамические показатели и не создают завихрений, являющихся причиной образования участков скопления пыли.

Важно! Необходимо использовать только прямошовные трубопроводы, чтобы исключить появление скоплений твердых частиц и образование заторов. Для соединения воздуховодов и фитингов используются фланцевые соединения с резиновыми уплотнителями. В некоторых случаях могут применяться муфтовые соединения

В некоторых случаях могут применяться муфтовые соединения

Для соединения воздуховодов и фитингов используются фланцевые соединения с резиновыми уплотнителями. В некоторых случаях могут применяться муфтовые соединения.

Основные типы конструкции

Аспирационная система бывает стационарной или мобильной. Первый тип подходит для больших цехов, а второй для небольших гаражных помещений.

Моноблочные установки

Моноблочные устройства для аспирации пыли

Моноблочное приспособление мобильное, так как при монтаже не требуется обустройство воздуховода. Для очистки воздуха такое изделие устанавливается рядом с источником загрязнения. Конструкция приспособления состоит из фильтра, вентилятора, а также контейнера, в котором собирается пыль и отходы.

Установка способна очистить производственные помещения небольшой площади и цеха, в которых уровень загрязнения минимальный. Преимущество агрегата – возможность подключения к главной вентиляционной магистрали. Перемещать установку можно без изменения ее конструкции. Для монтажа оборудования не требуется предварительная подготовка или создание проекта.

Недостаток такого оборудования – небольшая адаптивная способность в зависимости от типа технологического процесса. Контейнер для отходов очищается вручную, поэтому аппарат нужно отключать. Для размещения установки требуется место. Изделие не всегда обеспечивает требуемую эффективность.

Модульные конструкции

Модульная система аспирации изготавливается на заказ

Изделия такого типа изготавливаются индивидуально под каждый цех. Данное оборудование сложное и дорогостоящее. В его составе присутствует вентилятор, а также несколько отдельных промежуточных сепараторов для сбора и сортировки отходов по плотности. Такая система приемлема для отдельного помещения и для целого завода.

Преимущество – высокая эффективность работы, автоматизация. Однако конструкция дорогостоящая. Для ее установки требуется предварительное составление плана. Монтаж системы сложный. При необходимости перемещения конструкции ее придется демонтировать. Требуется периодическое обслуживание конструкции.

Особенности систем пневматического транспорта

Подобные аппараты не только собирают и ликвидируют промышленные отходы, но и способны подавать сыпучие материалы для их последующей обработки. Это не только опилки или другие древесные отходы, но и зерновые культуры.

Основа пневматического транспорта – магистраль, присоединяемая к циклону. Он отгружает отходы в бункер или топливный склад.

На пневмотранспорт можно поставить переключающий клапан. Тогда отходы реально направлять в разные места выгрузки.

К качеству пневмотранспортных агрегатов предъявляют жесткие требования. Так, они обязаны быть устойчивы к износу воздуховодов, не должны забиваться. Если в системе пневмотранспорта образуется пробка или затор, это застопорит работу всего вентиляционного оборудования. Чтобы быстро исправить ситуацию, в местах возможных засоров оборудуют люки для срочной очистки.

Системы аспирации и пневмотранспорта требуют точности в проектировке и монтаже. Иначе может произойти авария либо пострадает здоровье работников предприятия. Эту задачу можно доверить только профессионалам. Особенно это касается крупных предприятий, где нужно устанавливать централизованные системы вентиляции с подключением сразу нескольких станков.

Видео: Системы аспирации Эковент

Подборка вопросов

Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

Нарушения в работе аспирации и их причины

Сбои и нарушения в работе системы аспирации воздуха обычно возникают в результате следующих причин:

ошибок в проектировании системы;
нарушений технологии монтажа;
несоблюдения требований по техобслуживанию, что вызывает износ оборудование и загрязнение системы.

Одной из распространенных проблем является быстро загрязнение воздуховодов. Если их приходится чистить слишком часто, это означает, что скорость перемещения воздуха в них слишком мала. Это может быть связано с ошибками в проектировании, например, с подбором недостаточно мощного вентилятора. Также причиной может быть плохо продуманная схема сети воздуховодов. В частности, слишком быстрое засорение возможно в тех случаях, когда присутствуют участки с недостаточным уклоном трубы, имеется большое количество колен и других зон с повышенным аэродинамическим сопротивлением.

При нарушениях технологии монтажа и регламента технического обслуживания аспирационной системы, часто возникают повышенные потери напора. Причиной обычно оказывается разгерметизация воздуховодов. В результате снижается производительность системы, и она не справляется с пылеудалением. Также аналогичный эффект возникает, если для комплектации подобран вентилятор недостаточной мощности, не рассчитанный на нормальные потери напора.

Распространенная ошибка проектирования аспирации воздуха на производственных объектах заключается в ее несогласованности с вентсистемой. Например, поступление свежего воздуха в помещение может быть значительно ниже объема отводимых за то же время воздушных масс. В результате создается разрежение, что ухудшает условия труда и может способствовать росту профзаболеваний. В некоторых случаях такие условия работы негативно отражаются на технологических процессах.

Любые проблемы, которые возникают при эксплуатации аспирационного оборудования, требуют больших затрат на ремонт и восстановление

Поэтому важно доверять внедрение систем профессионалам. Компания «Акрукс-Про» выполняет весь комплекс работ — от разработки проекта до пусконаладки

Проектирование и монтаж проводятся со строгим соблюдением СНиП и ГОСТ. Внедряемые нами системы комплектуются только передовым оборудованием, рассчитанным на эффективную и долговечную работу. Благодаря этому на объектах заказчиков обеспечивается стабильное и эффективное отведение загрязненного воздуха с его полноценной очисткой. Также мы оказываем услуги по техническому обслуживанию систем аспирации, что позволяет поддерживать их характеристики на высоком уровне много лет и предотвращать неисправности.

Мокрый принцип очистки

Применение для очистки отходящих газов и атмосферного воздуха в значительной степени повышает степень фильтрации и позволяет использовать устройства в технологических процессах с образованием загрязненных газов с повышенной температурой. Самыми распространенными аппаратами для мокрой очистки являются скрубберы и трубы Вентури. Принцип действия устройств основан на повышенной адгезии частиц загрязнений к мокрой поверхности и смачиваемости при прохождении водяного тумана.

Конструкция и принцип действия скрубберов могут различаться по способу смачивания пыли. В аппаратах мокрой очистки могут омываться поверхности перегородок, которые расположены на пути прохождения рабочей среды или жидкость впрыскивается в рабочее пространство с помощью специальных форсунок. В первом случае частички прилипают к мокрой поверхности и смываются в нижнюю часть аппарата, во втором — происходит флотация и слипание пыли в более крупные частицы с осаждением в нижнюю часть корпуса. Количество мокрых перегородок и их расположение может варьироваться, а впрыск жидкости в корпус может проводиться в попутном, поперечном или противоположном направлении, по отношению к вектору движения запыленного воздуха.

Загрязнения в виде пульпы попадают в шламопроводы и транспортируются в место выгрузки для транспортировки. В качестве жидкости могут применяться различные химические растворы для нейтрализации вредных химических веществ. Степень очистки скрубберов достигает показателя 99,99%, большим недостатком является наличие шламопроводов и сложность эксплуатации при минусовой температуре.

Конструктивно труба Вентури представляет собой соединение двух конусов (диффузор и конфузор) с наличием цилиндрической части в середине корпуса. Конструкция обеспечивает необходимое изменение скорости потока для оптимизации смачивания частичек загрязнений с помощью форсунок, которые могут располагаться по длине корпуса. Трубы Вентури устанавливают в промышленном производстве, когда объем отходящих газов достигает значительной величины (до 180 000 м3/ч), а температура не превышает 400°C. Отличительными особенностями очистных аппаратов Вентури являются: