Что такое система аспирации

Что такое система аспирации

Аспирационная установка – промышленная система очистки воздуха

Аспирационная установка используется на пыльном или загазованном производстве. В результате работы показатели загрязнения атмосферы не превышают предельно допустимых уровней. Становится возможным нахождение персонала в цеху без дополнительных средств защиты. Снижаются производственные расходы, практически исключается развитие профессиональных заболеваний.

Как работает аспирационная установка

Общий принцип работы не зависит от устройства конкретной системы. За счет сниженного давления во втягивающих рукавах происходит всасывание воздушных масс и содержащихся в них примесей. Дальнейшая обработка содержимого рукавов различается. Основное значение имеет рециркуляция воздушной массы.

В зависимости от рециркуляции оборудование подразделяют на следующие типы:
• рециркуляционные, где поглощенная газовоздушная фаза полностью возвращается на очищаемый участок;
• парциальные, с частичным возвратом захваченного воздуха в помещение, которое очищается;
• прямоточные (односторонние, сквозные), с выбросом в окружающую среду или направлением на другой аппарат.
Способность обеспечивать циркуляцию влияет на применение аспирирующих устройств. Наиболее экономные 1-сторонние варианты применяются обычно за городом, и всасывают отходы, не представляющие значительной опасности для человека. Например, на сельскохозяйственных предприятиях широко используется циклон.

Парциальные аспираторы распространены на водном транспорте. Судовые очистители с полуоткрытым контуром работают отчасти на возврат, чтобы уменьшить потери тепла. Иначе в холодное время года пришлось бы обеспечивать подогрев поступающей извне атмосферной массы.

Как выбрать аспирационную установку

Разновидностью парциального очищения, по сути, является bypass-фильтрация. Часть потока направляют на нужды производственного процесса, или просто для экономии энергии.

В городских условиях часто применяются системы с замкнутым контуром. Особенно на грязных и потенциально опасных для местных жителей предприятиях. Характерным примером является многоступенчатая аспирация в швейном цеху. С ее помощью происходит полная очистка воздуха от пыли, и ничего не выбрасывается на соседние здания.

Промышленная аспирация и вентиляция технологических выбросов

Прежде чем мы перейдем к типам и принципам работы аспирационных установок, давайте очертим различия в промышленной вентиляции и аспирации:

Аспирационная установка – это инфраструктура из фильтрующего аппарата и вспомогательных средств для осуществления процесса промышленной аспирации, т.е. отсоса нежелательных примесей от источника загрязнения (станка, котла, стола, камеры, бокса и т.д.).

Аспирационная установка. Классификация.

Несмотря на то, что, технически, под аспирированием среды может пониматься отвод не только твердых, но и аэрозольных, паровых, дымовых и газовых компонентов, в русской терминологии под этим понятием чаще подразумевают удаление сухих пылевых частиц из зоны их образования.

Установки аспирации, как и любое промышленное воздухоочистное оборудование, классифицируются по нескольким фундаментальным базисам:

Классы и типы аспирационных установок

В силу значительных отличий в принципах работы и устройства аспирационных установок, каждая из них демонстрирует свою максимальную результативность в определенных технологических условиях, присущим той или иной промышленной сфере.

Стационарная и мобильная аспирационная установка

Аспирационные установки подразделяются на мобильные и стационарные. Достоинством мобильных пылеуловителей, которыми могут быть представлены как циклоны, так и мешочные фильтры, (в том числе, в форм-факторе автомобильных прицепов), а также промышленные пылесосы и стружкоотсосы, является компактность, простота транспортировки и скорость установки.

Главным недостатком мобильных аспираторов является куда более низкий, (по сравнению со стационарными), КПД улавливания пылевых (и иных загрязнителей), поскольку стандартные исполнения пылеулавливающих агрегатов по умолчанию не могут отвечать специфическим требованиям конкретных производств. Разумеется, мобильность накладывает ограничения и на объемы обрабатываемых потоков. Впрочем, для простых операций, к примеру, в области деревообработки в небольшой мастерской или цеху, использование мобильных аспирационных аппаратов вполне оправданно.

Если же состав и ПДК выбросов должен соответствовать установленным регламентам, (особенно, в разрезе токсичности отходящих эмиссий), мобильные аппараты не выдерживают никакой конкуренции по сравнению со стационарными аспирационными установками.

АРСЕНАЛ предлагает к приобретению как крупные, так и малогабаритные стационарные системы мокрой и сухой аспирации, чьи размеры сопоставимы с мобильными версиями пылеуловителей, (при том, что КПД очистки воздуха превосходит таковую у мобильных НА ПОРЯДОК и более).

Сухие пылеуловители. Сухая аспирационная установка.

Высоким спросом, в разрезе улавливания неслипающейся пыли, пользуются сухие пылеуловители циклонного и рукавного типа. Рассмотрим их подробнее.

Циклоны

Циклоны представляют собой простые и надежные пылеуловители, показывающие хороший КПД в улавливании нецементирующихся пылей крупной и средней дисперсности.

Принцип работы вихревого ротационного циклона утилизирует центробежную силу. Запыленный поток подводится тангенциально к вертикальной оси цилиндрической или конусообразной колонны, низ которой соединен с пылесборным бункером.

Циклонный пылеуловитель

Касательный подвод среды и цилиндричность рабочей камеры приводит к завихрению потока внутри циклона, в результате чего механические частички, по принципу центрифуги, относятся к внутренним стенкам циклона, соударяются с ними, теряют свою скорость и под силой тяжести опадают вниз – в пылесборник.

Рукавные фильтры

Рукавные фильтры, часто использующиеся в качестве центрального звена аспирационных систем, способны на куда более тонкую очистку воздуха от пылевых включений (классы пыли II-IV классы).

Основной фильтрующий функтор ФРИП-фильтров – нетканый (иглопробивной или иной, синтетически полученный материал), закрепленный на металлических каркасах (англ. cage) круглого, прямоугольного или овального сечения (т.н. рукава или мешки).

Рукавный аспиратор представляет собой машину, обычно вида прямоугольной или квадратной башни. Главным узлом устройства является рабочая камера, в которой установлена т.н. рукавная плита с вставленными в нее рукавами на каркасах (от нескольких штук до нескольких сотен штук). Каркасы предотвращают смятие материала рукавов под действием потока запыленной среды.

Компактный ФРИП-фильтр

Запыленный поток нагнетается в камеру, и единственным способом для воздушной среды выйти из фильтра являются микропоры нетканых текстильных рукавов. Молекулы газов воздуха, имеющие ничтожные размеры, свободно проходят через поры, пылевые же частицы оседают на внешней стороне текстиля, образуя т.н. пылевую шубу.

Для освобождения рукавов от непрерывно оседающего фильтрата рукавные фильтры непременно снабжаются системами самоочистки (т.н. регенерации), которая может быть реализована через вибрационное встряхивание или – более эффективно – через обратную импульсную аэродинамическую продувку.

Импульсная регенерация – это сильные (до 10 бар) и короткие (≈ 01-0,2 сек) пневматические удары, направленные через блок сопел внутрь каркасов, на которые установлены рукава. Периодичность импульсов зависит от объемов, концентрации и природы пыли.

В рамках магистральной темы данной страницы следует отметить, что электростатические фильтры, как правило, не используются в «традиционных» аспирационных инфраструктурах – в силу того, что их максимальная эффективность демонстрируется в отношении частиц настоль малой дисперсности, которая крайне редко образуется в результате механических видов обработки материалов.

Мокрые скрубберы и абсорберы. Мокрая аспирационная установка.

В плане очистки воздуха аспирационная установка на базе мокрого скруббера или абсорбера способна показать максимальную эффективность, гибкость и универсальность.

Среди основных преимуществ жидкостных пылеуловителей нужно отметить высокую компактность, надежность, исключительную эффективность, доступность водопровода в любой промзоне, способность к захвату частиц широкого поля дисперсностей, а также возможность процессинга горячих пылевых сред, в том числе содержащих липкие, вязкие, клейкие и иные цементирующиеся вещества.

Таблица: базовое устройство и назначение мокрых пылеуловителей

Помимо прочего, жидкостные фильтры позволяют загружать в циркуляционный контур не только воду, но и активные растворы, что обеспечивает быструю перенастройку режимов работы, в том числе, с токсичными выбросами.

Мокрые скрубберы и абсорберы – единственный тип аспирационных аппаратов, способных к безопасной и эффективной обработке сред, склонных к воспламенению и / или детонации.

Характеристики и преимущества аспирационного оборудования от компании АРСЕНАЛ.

Все аппараты, установки, системы и комплексы АРСЕНАЛ, обладают нижеследующим перечнем характеристик и преимуществ:

Аспирационная установка входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ).

Источник

Системы аспирации воздуха на производстве — что это такое?

Компания «Акрукс-Про» осуществляет проектирование и монтаж систем аспирации воздуха для промышленных предприятий любых отраслей. Мы имеем большой опыт реализации крупных проектов любого уровня сложности. Благодаря квалификации наших специалистов, использованию передового оборудования и комплектующих мы обеспечиваем изготовление аспирационных систем, рассчитанных на многолетнюю службу с сохранением высоких показателей эффективности.

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:

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.

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:

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.

Виды систем аспирации

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

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:

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

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:

Оборудование очистки от пыли

К ключевым элементам устройства системы аспирации можно отнести оборудование для очистки отводимых воздушных масс от пыли. Оно должно обеспечивать достаточную степень очистки воздуха от загрязняющих компонентов, характерных для этого производственного помещения. От характеристик этих устройств зависит соответствие аспирационной системы экологическим нормам, а также возможность использования замкнутого цикла с возвратом очищенного воздуха в помещение.

Самыме распространенныме виды оборудования воздухоочистки:

Циклоны

Циклон — самый старый и очень распространенный тип устройств очистки воздуха. Воздух подается в циклон вентилятором и, проходя через такую установку, за счет ее внутренней формы закручивается в вихревые потоки вокруг оси аппарата. В результате действия центробежных сил более тяжелые, по сравнению с воздухом, частицы загрязнителей осаждаются на стенках циклона и под действием вторичного потока отправляются в пылеуловитель. Эти аппараты обладают достаточной степенью эффективности очистки. Они надежны, отличаются неприхотливостью и простотой в техобслуживании.

Циклон обеспечивает очистку воздушных масс от пыли различного состава и других твердых взвесей фракции от 5 мкм. Если в составе воздуха присутствует мелкодисперсная пыль, то такой аппарат не сможет обеспечить достаточно эффективную очистку. Недостатком циклона можно назвать и высокий уровень аэродинамического сопротивления, что повышает требуемую мощность вентилятора.

Гравитационные фильтры-пылеуловители

Гравитационный пылеуловитель предусматривает осаждение пыли из воздушных потоков, которые проходят в корпусе аппарата в горизонтальном направлении. Осаждение происходит под действием силы тяжести загрязняющих частиц, которые скапливаются в бункере. Часто внутренняя камера аппарата разделена на несколько отсеков, что повышает эффективность очистки.

Фильтры гравитационного типа очищают воздух только от крупнодисперсных частиц пыли. Кроме того, существуют ограничения по составу загрязняющих примесей, поскольку возможно осаждение только достаточно тяжелых частиц. Фильтры этого типа отличаются небольшой эффективностью, поэтому часто они применяются для грубой первичной очистки воздуха.

Рукавные фильтры-пылеуловители

Рукавный фильтр-пылеуловитель — оборудование для системы аспирации высокой производительности. Он позволяет очищать значительные объемы воздуха в единицу времени. При этом такие аппараты справляются с отделением загрязнений самого разного состава.

В корпусе аппарата находятся каналы, через которые подается загрязненный воздух. Внутри каналов проложены рукава очистки из специальной ткани или нетканого материала, которые выполняют функцию элементов очистки. Воздух проходит через материал рукава, а частицы пыли и других загрязнителей задерживаются в нем. Периодически выполняется очистка рукавов специальными методами, в результате чего пыль оседает в бункере. Благодаря этому восстанавливается пропускная способность оборудования.

Эффективность очистки рукавных фильтров может достигать 99,9% даже при самом сложном составе загрязняющих примесей, включая частицы мелких фракций, липкие и влажные загрязнители. С другой стороны, это самые дорогие и сложные в обслуживании аппараты.

Проектирование системы аспирации

Эффективность работы системы аспирации воздуха на производстве зависит от профессионального проектирования. При разработке проекта определяются требуемые характеристики оборудования, определяется конфигурация системы, подбирается оборудование.

Проектирование аспирационной системы осуществляется на основе предварительного обследования объекта, изучения технологических процессов, которые протекают на производстве. Это позволяет получить необходимый объем информации для составления ТЗ на проект. К числу важных параметров относится объем выделяемых в воздух загрязнений и состав загрязнителей, требуемый воздухообмен, характеристики имеющейся или проектируемой вентиляционной системы, температурные и другие условия в производственном помещении.

На основании полученных данных проводится расчет требуемой производительности основных элементов системы — вентилятора, оборудования для очистки воздуха. При расчете мощности вентилятора обязательно закладываются потери напора в воздуховодной сети. Их величина может составлять от 15 до 30% в зависимости от протяженности, типа воздуховодов, конфигурации сети, а также от качества герметизации при монтаже. Расчет производительности вентилятора без учета потерь напора — распространенная ошибка. Она приводит к тому, что мощность установленной системы оказывается недостаточной для полноценного отведения.

При проектировании определяется оптимальный тип аспирационной установки для конкретного предприятия. Моноблочные системы применяют, если характеристики какой-либо модели такой установки подходят для обеспечения потребностей производственного объекта в отведении загрязненного воздуха. Устройство аспирационной системы модульного типа предусматривается при невозможности оснащения объекта моноблочной установкой. В этом случае отдельно рассчитываются требуемые характеристики каждого модуля. После этого производится подбор оборудования, разрабатывается схема компоновки и техническое описание аспирационной системы.

Также на стадии проектирования разрабатывается схема аспирационных воздуховодов. Определяется оптимальный маршрут их прокладки, рассчитывается угол наклона, тип применяемых воздухозаборных устройств и их размещение на объекте.

Монтаж системы аспирации

После утверждения разработанного проекта системы аспирации осуществляется подбор и поставка оборудования и комплектующих для ее монтажа. Оборудование устанавливается на объекте в соответствии со схемой компоновки.

Особое значение имеет правильный монтаж воздуховодов системы вентиляции и аспирации воздуха. Особенность аспирационных воздуховодов заключается в том, что они работают с повышенными нагрузками. Поэтому их изготавливают из стального листа толщиной 1,2–5 мм. Толщина стенок фасонных частей сети берется на 1 мм больше по сравнению с толщиной стенок самих воздуховодов.

Крепление воздуховодов системы аспирации разрешается проводить только на кронштейнах или цепях, использование подвесов не допускается. Интервал крепления зависит от сечения труб воздуховодов. При диаметре до 400 мм кронштейны должны устанавливаться не реже, чем через каждые 4 метра. При монтаже воздуховодов диаметром свыше 400 мм установка кронштейнов может выполняться с шагом не более 3 метров. Соблюдение этих требований позволяет обеспечивать достаточную степень жесткости линий воздуховодной сети.

Учитывая принцип работы аспирационной установки, воздуховоды должны монтироваться под уклоном, угол которого определяется скоростью перемещения воздушных масс. Например, угол до 60° предусматривается для систем, в которых воздушные массы перемещаются со скоростью около 45 м/с. При скорости воздуха в 20 м/с потребуется угол наклона воздуховодов в 60°. В свою очередь, скорость движения воздуха определяется исходя из состава загрязняющих примесей. Для удаления сухой пыли можно предусматривать небольшую скорость перемещения. Для отделения пыли, содержащей липкие и влажные частицы скорость потока должна быть максимальной.

В связи с назначением аспирационной установки, на стенках воздуховодов, даже при соблюдении требуемого угла наклона, образуются отложения, что приводит к снижению пропускной способности сети. Это снижает эффективность работы системы, повышает нагрузку на вентилятор и ускоряет его износ. Кроме того, элементы воздуховодов изнашиваются значительно быстрее, по сравнению с вентиляционными. Поэтому при монтаже необходимо предусмотреть упрощение сборки и разборки трубопровода для ремонта или очистки. Учитывая это требования, при монтаже воздуховодов целесообразно применять быстроразъемные соединения. Обычные фланцевые соединения осложняют разборку трубопровода и быстро изнашиваются при частом выполнении таких работ. Внутри воздуховодов могут размещаться специальные вкладыши из бумаги или пленки, которые упрощают очистку.

Нарушения в работе аспирации и их причины

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

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.

Источник