Аспирация как разновидность пневмотранспортных систем
Согласно техническим требованиям, все деревообрабатывающие предприятия имеют в своей коммуникационной инфраструктуре внутрицеховой или межцеховой транспорт. Речь идет о пневмотранспортных каналах, которые могут обеспечиваться тяговыми органами, приводными системами или автономными источниками энергоснабжения. Системы аспирации как раз относятся к таким узлам, выполняя задачи своевременного удаления вышеупомянутой пыли и стружки в цехах, где используется оборудование для деревообработки. Аспирация как таковая представляет собой комплекс технических средств и стационарных коммуникаций, а требования к ней предъявляются на основе нормативного санитарно-гигиенического регламента.
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.
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.
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.
Вентиляция гальванического цеха
Опасность представляют щелочные, кислотные, электролитные пары, цианистый водород, присутствуют избыточные тепло-влажностные показатели. Вентиляционная система обязательно должна отвечать нормам пожарной безопасности, изготавливаться из нержавеющих материалов, либо покрываться антикоррозийной защитой.
Нормы вентиляции определяют кратность воздухообмена гальванического цеха равную 3 (помещения для производства цианистых солей, других растворов). Приток подается сверху, 5 % от него должны попадать в находящиеся рядом отделения. Удаляемый общей вентсистемой воздухопоток обязательно фильтруется от вредных примесей.
В качестве локального вентилирования используются бортовые отсосы для резервуаров с кислотой, цианистым раствором. Вытяжки оснащаются взрывобезопасными вентиляторами с дополнительным резервным механизмом. Удаляемый воздух должен очищаться перед выбросом наружу.
Стандартное устройство аспирационной системы
Системы аспирации выбираются в зависимости от конструктивных и технологических особенностей. Стандартное устройство обычно включает в себя:
| Оборудование | Основная функция |
| Пылевой вентилятор | Нагнетание воздуха и увеличение давления |
| Пылеулавливающий аппарат | Очистка загрязненного воздуха |
| Система пылеудаления | Ликвидация собранной грязи и пыли (должна быть защищена от осадков) |
| Рукавные фильтры | Пропуск очищенного воздуха |
| Контейнеры для отходов аспирации | Сбор пыли и загрязнений |
В подобном комплексе формируется принудительное движение воздушного потока. Пылевая взвесь уходит через воздуховод и прогоняется через фильтры. Такая очистка воздуха позволяет сохранить здоровье работников, экологически безопасна.
Как работает аспирационная система
Классификация
Системы аспирации классифицируются:
По схеме размещения составляющих элементов:
Всасывающие системы аспирации. Эта схема наиболее рациональна, потому что сквозь вентилятор проходит уже очищенный воздух. Но Такие системы аспирации ограничены потерями давления до вентилятора 9,5 кПа.
Всасывающе-напорная система аспирации. Эта схема применяется при значительных потерях давления в системе вентиляции. В ней используются только пылевые вентиляторы, так как сквозь вентилятор проходит еще не очищенный воздух и обычный может не выдержать.
Напорная система аспирации. Такая схема аспирационной системы применяется в том случае, когда недопустимо прохождение воздушной массы сквозь вентилятор.
Конструктивные особенности систем аспирации
По конструктивным особенностям системы аспирации делятся на:
Коллекторные. К ним относятся все три предыдущие схемы.
Кустарные. Радиус действия кустарной схемы ограничен и не превышает 30м.
Чаще всего используется коллекторная схема.
Характер циркуляции воздуха
По характеру циркуляции воздуха
- Прямоточные. В таких аспирационных системах воздух, после его очистки от пыли в пылеулавливающем агрегате, выбрасывается в атмосферу.
- Рециркуляционные. В этих системах аспирации воздух, после очистки в пылеулавливающем агрегате, полностью или частично используется повторно, то есть возвращается в помещение. Это помогает уменьшить затраты на отопление, так как сокращает теплопотери.
Расчет оборудования для удаления загрязнений из воздуха
Даже самая совершенная установка не будет эффективно работать без правильного расчета. Расчет системы аспирации – это сложный процесс, учитывающий множество факторов и условий. Конечно же, проектированием этих устройств должны заниматься исключительно профессионалы, так как для этого требуются знания и опыт.
Если вы самостоятельно решили рассчитать систему аспирации на вашем предприятии, то можно воспользоваться специальным программным обеспечением, коих в интернете насчитывается не один десяток.
Для того чтобы понять насколько сложны расчеты аспирационной системы, можно посмотрев только некоторые факторы, влияющие на данные. Что нужно знать для правильного расчета системы аспирации на конкретном предприятии:
- Прежде всего, следует выяснить расход воздуха и потерю давления на каждой точке аспирации. Эти данные можно получить из справочной литературы и нормирующих документов на аспирацию.
- Определив все расходы, следует их сложить и полученные данные разделить на объем аспирируемого помещения.
- Теперь следует узнать скорость воздуха в системе аспирации для различных видов материалов. Эти данные также можно взять из справочной литературы.
- Тип пылеуловителя можно определить при помощи данных о пропускной производительности конкретного пылеулавливающего устройства. Рассчитать это можно сложив расход воздуха во всех точках аспирации, и прибавив к полученному значению 5%.
- Произвести расчет требуемого для конкретных условий диаметра воздуховодов. Он определяется по таблице, для каждого участка индивидуально, учитывая расход воздуха и скорость его движения.
- Следует спроектировать точное место установки самого вентилятора и выбранного фильтрующего элемента, предусмотреть возможность расположения воздуховодов, с местом для их ревизии. Есть еще несколько очень сложных показателей, о которых рассказывать нет смысла, так как для понимания некоторых процессов нужно непросто инженерное, а специализированное образование.
Преимущества при использовании аспирационных установок
Использование аспирационной системы на предприятии имеет свои достоинства:
- Конструктивная простота и надежность устройств, входящих в систему пылеудаления.
- Совместимость. Установки аспирации могут работать с любым производственным оборудованием.
- Экологичность. Предотвращают загрязнение окружающей среды.
- Улучшение условий труда персонала.
К недостаткам можно отнести довольно большой расход электроэнергии и быстрый износ подвижных частей при длительной работе.
Стружкоотсосы
На небольшом производстве по обработке древесины и изготовления мебели широко применяются стружкоотсосы. В большей части они имеют небольшие размеры, снабжены роликами для перемещения и используют в своей работе оба принципа: центробежно-инерционные силы и фильтрующие материалы. В конструкции предусмотрен небольшой центробежный вентилятор, который засасывает воздух с отходами в верхнюю камеру, снабженную конусным патрубком и фильтровальным мешком. Отфильтрованные пыль, опилки и стружки падают в нижнюю камеру, которая состоит из транспортировочного пластикового мешка. Очищенный воздух проходит дополнительную фильтрацию через верхний мешок и попадает наружу. Такие устройства отличаются мобильностью, но имеют небольшую производительность, поэтому применяются в основном на небольшом производстве.
Виды пылеуловителей
К наиболее распространенным видам относятся пылеулавливающие агрегаты ПУА и ПУАК, отличающиеся друг от друга величиной фильтруемой фракции. Для более крупных частиц выбирают ПУА, для мелких — ПУАК. Первые имеют матерчатые фильтры, которые по мере наполнения перестают пропускать воздушный поток и требуют очистки (их попросту вытряхивают). Второй тип имеет складчатые матерчатые фильтры с увеличенной площадью соприкосновения воздушного потока и тканевой поверхности.
Обслуживание и очистка
Обслуживание и очистка производятся тем же способом. Агрегаты ПУА и ПУАК способны развивать производительность от 1250 до 3900 м3/ч, при скорости всасывания до 22 м/с. Рекомендованы для относительно небольших цехов с тонкой обработкой поверхности или для обслуживания оборудования с непостоянной загрузкой. Для производств с непрерывным циклом работы использование таких комплектов не рекомендовано.
Для более крупных цехов используются циклоны и рукавные фильтры разных размеров и производительности.
Циклоны
Имеются и другие конструкции, в которых емкость имеет форму трубы большого диаметра, конусообразно сужающуюся книзу. Воздушный поток входит в емкость с направлением по касательной к внутренней стенке, закручивается спиралеобразно и понемногу опускается вниз. Пыль и мелкий мусор, переносимые потоком, под действием центробежной силы относятся к стенкам, соскальзывают по ним вниз и собираются на дне емкости. Такая конструкция называется противоточной, она способна к сепарации мелкодисперсной пыли.
Разгрузка циклона
При заполнении емкости до определенного уровня открывается нижний люк, через который производится разгрузка циклона и начинается дальнейшая эксплуатация. Общее преимущество циклонов состоит в простоте конструкции, надежности и эффективности работы. Уровень очистки воздуха достигает 99 %, что является весьма высоким показателем.
Существуют два типа рукавов — круглые и эллипсные (в сечении), первые используются только для вертикального расположения, вторые применяются как для вертикального, так и для горизонтального расположения. Они изготавливаются из синтетических полимеров — полиамида, арамида, полиэстера, поливинилсульфида, полипропилена и т. д. Срок службы составляет 2-3 года, хотя в отдельных случаях достигает 6 лет. Способны работать со средой с температурой до 260°С, обеспечивают очистку до 99%.
Принцип работы и функционирования аспирационного блока
Возле места для посадки, на универсальном штативе прикреплены трубочки (мундштуки) пылесоса и аппарат для овода слюны. В верхний фрагмент трубочек вставляется специальный наконечник. Эффект удаления слюны делается за счет вакуума, который создается всеми вышеперечисленными способами.
Аспирационная суспензия, которая уже очищена, проходит сквозь выходное отверстие и сепаратор. Далее она попадает в канализационный сток. Если вынуть один мундштук из основания держателя, то во всех трубках аспирационной системы упадет давление. Чтобы отведение слюны проходило через выбранный наконечник, оставшиеся каналы необходимо надежно перекрыть. Агрегаты для аспирационного дренирования нашли применение во всех стоматологических кабинетах и поликлиниках.
Принцип работы центрифуги
Вакуумные помпы долго и надежно функционируют в том случае, если в них не попадает отработанная суспензия с воздушной массой. С этой проблемой надежно справляется сепаратор. Главной его составляющей является разделительный сосуд. Жидкость под воздействием всасывающих сил попадает в емкость через вход и фильтр, который отделяет ее от воздушной массы. Через выходное отверстие воздух попадает в насос, а суспензия (имеет более тяжелый вес) осаждается на дно.
Низкое давление, созданное в емкости насосом или помпой, закрывает выпускной клапан, находящийся в самом низу канистры. Когда стоматолог кладет мундштук обратно в удерживающее устройство, дроссель автоматически открывается и суспензия самостоятельно вытекает в канализационный канал. Жидкость может принудительно выводиться при помощи помпы.
В емкость встроен датчик, определяющий высоту столба наполнения, который не допустит перелива сосуда. Если уровень жидкости достигает измерителя, помпа прекращает свою работу и начинается процесс откачивания суспензии. Когда столб воды уменьшится до определенного значения, срабатывает другой датчик и процесс аспирации продолжает свою работу. Данная система имеет большой минус, поскольку она автоматически прерывает процесс аспирации, что может помешать проведению операции у пациента. Получается, чем больше объем емкости сепаратора, тем реже будет прерываться работа.
Специалисты считают, что лучшими аспирационными системами является продукция фирмы Cattani (Италия). Агрегаты этого бренда считаются самыми сбалансированными в соотношении цены и качества.
Принцип работы генератора вакуума
Эти устройства, как уже говорилось выше, имеют разное строение. Поэтому в принципе работы разных вакуумных генераторов имеются свои особенности. К примеру, воздушная динамо-машина обладает своими отличительными особенностями. Здесь аспирационная система начинает свою работу сразу после вынимания из держателя мундштука. Воздушный шланг прикрепляется к вводу непосредственно от стоматологического агрегата.
Если на заводе-изготовителе генератор сделан стандартным способом, то использованные воздушные массы будут удаляться через глушитель. Для их выброса наружу, врачу необходимо будет подсоединить специальный шланг и вывести его на улицу. Если аспирационная система имеет централизованную конструкцию, то применяются насосы и генераторы такого же типа, но мощность этих аппаратов будет намного выше.
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.
Для чего нужны системы аспирации?
Для очистки воздуха монтируется несколько аспирационных установок
В сложных системах, выполняющих аспирационную функцию, с таким устройством следует соблюдать особую осторожность. С аспирацией монтируются только системы, которые в последующем устанавливаются в промышленных зданиях. Чем отличается обычный воздуховод от аспирационного?
Чем отличается обычный воздуховод от аспирационного?
Не только оборудованием, но и деталями, которые учитывают особый воздушный поток в здании:
- На прямых участках воздуховода делают только прямые или спиральные герметические швы. Для таких вентиляций изготавливаются специальные каркасы.
- Соединительные детали для воздуховода подбираются из фланца. Уголки аспирационного оборудования отличаются большой надежностью и прочностью.
- Во время проектирования воздуховода используются стандартные показатели и нормы. Для расчета радиуса закругления используют параметр, равен двум диаметрам основного трубопровода. Со скоростью забора воздушных масс не возникнет проблем, если при расчете радиуса закругления не были допущены ошибки.
- Для разветвления воздуховода используют тройники. От скорости воздушного потока зависит выбранный мощный вентилятор для промышленных зданий.
Если промышленные помещения не обустроены вентиляцией и аспирационными системами, работать в таких зданиях запрещено. Без расчёта воздуховода, который сумеет своевременно очистить воздух (без создания отдельной сети) обеспечить безопасностей людей не удастся. Для удобства в местах, где воздушный поток меняет направление, предусматривают небольшие люки (по проектированию воздуховода подбирается персонал).
Очистка воздуховода происходит через специальные отверстия в люках. На проектировании всех коммуникаций и систем, следует учитывать не только наклон клапана или вытяжного шкафа, но и отсутствие провисающих деталей по всему периметру. Создание вентиляционных сетей – первостепенная задача для владельца здания. Для исправления ошибок на этапе строительства понадобится большие денежные затраты.
Допущенные ошибки при создании вентиляционных сетей приведут к большим денежным затратам в будущем
Стандартное устройство аспирационной системы
Системы аспирации выбираются в зависимости от конструктивных и технологических особенностей. Стандартное устройство обычно включает в себя:
| Оборудование | Основная функция |
| Пылевой вентилятор | Нагнетание воздуха и увеличение давления |
| Пылеулавливающий аппарат | Очистка загрязненного воздуха |
| Система пылеудаления | Ликвидация собранной грязи и пыли (должна быть защищена от осадков) |
| Рукавные фильтры | Пропуск очищенного воздуха |
| Контейнеры для отходов аспирации | Сбор пыли и загрязнений |
В подобном комплексе формируется принудительное движение воздушного потока. Пылевая взвесь уходит через воздуховод и прогоняется через фильтры. Такая очистка воздуха позволяет сохранить здоровье работников, экологически безопасна.
Как работает аспирационная система
Конструкция и принцип действия фильтрующих устройств
Основными представителями первого принципа являются циклоны. Они могут иметь различную конструкцию и размеры, применяются для основной или первой ступени очистки воздуха. Конструктивно циклон состоит из корпуса с цилиндрической и конической частью, входного спирального патрубка, вертикальной стальной трубы и бункера для сбора пыли. Запыленный воздух попадает в корпус через спиральный патрубок, который придает потоку вращательное движение. Частицы пыли отбрасывает к стенкам корпуса и под действием инерции они опускаются в нижнюю часть. Очищенный воздух резко меняет направление и выходит через верхний патрубок наружу. Вся пыль оседает в приемный бункер и после его наполнения выгружается через шибер или затвор в автомобиль или тележку.
Большим достоинством циклонов является отсутствие в конструкции подвижных узлов и агрегатов, возможность изготовления из различных видов стали, применение в качества материала стали любой толщины. Такие факторы позволяют повысить сопротивление циклонов абразивному воздействию твердых частиц и значительно продлить срок эксплуатации. Еще одним «плюсом» фильтрующих устройств циклонного типа является возможность очищения газовоздушной смеси с большой температурой, поэтому они входят в состав системы аспирации сушилок дсп, температура воздуха внутри которых достигает 550℃.
Эффективность очистки циклонов варьируется от 80 до 90%, они очищают воздух от загрязнений размером от 5 мкм, поэтому целесообразно устанавливать после них рукавные, карманные или мешочные фильтры, эффективность которых достигает значения 99,9%. Особенно актуальна тонкая фильтрация в случае, когда вся система располагается в помещении, где осуществляется технологический процесс. Высокая очистка воздуха снизит риск заболеваний персонала, возникновения пожара, поломки оборудования и сохранит тепловой баланс рабочего помещения в зимнее время. При необходимости увеличения объема очищаемого воздуха можно купить аспирацию для деревообработки с группой циклонов.
Рукавные фильтры в деревообрабатывающей промышленности помогут очистить воздух от древесной пыли, которая имеет размеры от 1 мкм. Такие загрязнения возникают в процессе шлифования поверхностей древесины, древесно-стружечных плит. Принцип действия рукавных фильтров основан на задержании частиц при прохождении через фильтрующий материал. Попадая в корпус фильтра, запыленный воздух проходит через рукава, очищается и выходит наружу. Для предотвращения деформации рукавов применяются решетчатые внутренние каркасы. При увеличении слоя пыли на площади рукавов фильтрующая способность агрегата падает и для предотвращения такой ситуации применяется механическая система встряхивания или импульсная продувка сжатым воздухом.
Уровень загрязнения фильтрующего материала отслеживается с помощью наружного и внутреннего датчиков давления. При большой разнице в показаниях включается импульсная продувка или механизм встряхивания, которые восстанавливают фильтрующую способность рукавов. Пыль сбрасывается в приемный бункер и с помощью шлюзового затвора или шнека удаляется наружу. Купить систему аспирации для деревообработки с циклонами и рукавными фильтрами вы можете у нас. В этом случае покупатель может рассчитывать на высокое качество, гарантию, наличие расходных материалов, оптимальную цену и продолжительный срок эксплуатации.
Для аспирации стружки, древесной пыли и опилок используются стационарные или гибкие воздуховоды. При большом количестве преимуществ гибкие воздуховоды имеют один существенный недостаток: внутреннюю ребристую поверхность. Эта конструктивная особенность повышает сопротивление прохождению потока и может стать причиной возникновения засора трассы. Лучшим вариантом являются стационарные воздуховоды, изготовленные из черной или нержавеющей стали, со сварным или фланцевым соединением. Такие элементы стойки к истиранию, образуют гладкую и ровную внутреннюю поверхность, что в значительной степени повышает эффективность перемещения отходов.
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.
