Выкройка и изготовление фасонных деталей для вентиляции и аспирации. Требования к воздуховодам аспирации Требования к материалам, составным частям при конструировании

Ныне не существует в природе такого крупного промышленного предприятия, на котором создается большая концентрация:

• сырья;
• энергетических мощностей;
• транспорта и ГПМ
• работников;
• других товароматериальных ценностей,где не нужна была бы глубокая очистка воздуха.

Это обыкновенное и неоспоримое требование самого времени относительно сохранения экологии, жизни и здоровья людей, повышения эффективности труда при создании товаров и материальных благ для удовлетворения потребностей общества.

Современная система аспирации в рабочих помещениях заводов, фабрик, химических, нефтеперерабатывающих и других предприятий – это следующий шаг на пути развития вентиляции по созданию здоровой цеховой атмосферы, которая вместе с пыле- и газообразными отходами производства совсем не так давно просто удалялась непосредственно в экологическую систему региона.

Процесс аспирации отличается от обыкновенной вентиляции помещений в первую очередь тем, что удаление сухой взвеси мельчайших твердых частиц вместе с загрязненным воздухом осуществляется непосредственно с рабочей зоны, где собственно и происходит наиболее интенсивное образование экологически вредной пыли. Такой подход к технологии глубокой очистки воздуха не только наиболее эффективен, но и наиболее экономичен.

Оборудование установок аспирации

Для каждого конкретного цеха и система вентиляции, которая создает воздушные потоки в помещении и управляет ими, и установки аспирации, которые заняты непосредственным удалением мельчайших твердых частиц до их попадания в воздушное пространство цеха или в атмосферу, разрабатываются совместно.

Установки по глубокой аспирации воздуха бывают двух видов:

1. Моноблочная, когда создается полностью автономная установка с замкнутым процессом отбора, сбора и утилизации сухих частиц пыли. Поэтому она обычно состоит с одного или нескольких вентиляторов, фильтров и специальной емкости для концентрации отобранных отходов.
2. Модульная, когда проектируется единая система с воздуховодами, подведенными к разным рабочим местам, вентиляторами низкого и высокого давления, сепараторами, емкостями для сбора и хранения отходов. Подобные системы могут создаваться как для отдельного цеха, так и для целого комплекса производственных объектов завода.

Бывают прямоточные аспирационные установки, когда воздушный поток после очистки выбрасывается в атмосферу, рециркуляционные, когда чистый воздушный поток возвращается в помещение или непосредственно, или через систему вентиляции.

К основному оборудованию аспирационных установок относятся:

• Циклоны. Это двухкамерное вентиляционное устройство, создающее центробежное воздушное разрежение высокой степени: крупные частицы концентрируются во внешней камере, а мелкие – накопляются на поверхности внутренней.
• Фильтрационные рукава и трубопроводы. При прохождении по ним загрязненный воздушный поток теряет на их стенках значительную часть твердых включений.
• Фильтры и отстойники. Они могут ставиться, как вместо атмосферных циклонов, так и на трубопроводах на переходах в вентиляцию.
• Уловители крупных частиц и металлической стружки. Устанавливаются непосредственно возле рабочего места, например, рядом со станками.
• Пресса и контейнеры для отходов.

Оценка работы аспирации в цеху

Оценку производительности аспирации на промышленном производстве дают:

• по общему количеству утилизированных отходов;
• по отношению «не выбывания вредности» к «изначальной вредности» технологического процесса. То есть в воздушном объеме, прошедшему через систему глубокой очистки, определяется количество пыли, которая избежала утилизации.

Эффективность вентиляции определяется только по тому объему воздушного потока, который был удален с помещения без создания сквозняков, которые могут наносить вред здоровью рабочего персонала.

В основном производительность аспирационной системы снижают всевозможные негерметичности соединений в системе трубопроводов и фильтрационных рукавов. Они создают до 15 – 20% потери эффективности аспирации и вынуждают ставить более мощные электродвигатели на вентиляторах циклонов. Поэтому на эксплуатируемых системах необходимо периодически проводить осмотры и планово-предупредительные ремонты по устранению дефектов на сочленениях трубопроводов и фильтрационных рукавов.

Проектирование и монтаж аспирации на работающем технологичном оборудовании

Повышение природоохранных требований – это общемировая тенденция современного технического прогресса. Поэтому установка аспирации практически для всех промышленных предприятий является обязательным техническим мероприятием, повышающим культуру производства.

Для проектирования и монтажа оборудования аспирации воздуха не нужно изменять уже существующие технологические процессы. Так как очистные установки делаются по заказу, то проектная организация приспосабливает аспирацию к наличному технологическому оборудованию. Привязка к условиям конкретного цеха и точность в расчетах предопределяет и сжатые термины монтажа систем, и эффективность ее эксплуатации в дальнейшем.

На стадии проектирования, кроме расположения цехового оборудования, очагов загрязнения и точек аспирации, определяются следующие исходные данные:

• Расходование воздуха и уменьшение разреженности в каждой точке очистки.
• Скорость перемещения воздушных потоков по трубопроводам и рукавам определенного диаметра и длины.

После этого производятся расчеты по установлению типов пылеулавливателей, уточняются диаметры воздухопроводов на каждом участке, определяется количество отходов и фильтров, и прочее.

После создания технической документации, составляется план проведения монтажных работ, добиваясь минимальных сроков остановок технологического процесса, которые потребуются для непосредственного монтажа оборудования аспирации.

Производство многих видов продукции связано с образованием пылевых взвесей, мешающих работникам дышать и угрожающих их здоровью. Цементные заводы, дробилки, мельницы, предприятия химической, металлургической промышленности и многих других хозяйственных отраслей столкнулись с проблемой чистоты воздуха в цехах сразу же после их появления.

С пылью и другими опасными загрязнениями пытались бороться, выдавая защитные средства индивидуального назначения (названные респираторами и представляющие собой простейшие дыхательные фильтры), но таковые не отличались высокой эффективностью. В последние десятилетия в развитых производственных компаниях все большую популярность приобретает более действенное средство для создания нормальных условий работы - аспирация. Это слово имеет общий с респиратором латинский корень «спиро», означающий «дыхание».

Задача системы аспирации

На упомянутых предприятиях, именуемых вредным производством, без вентиляции работать невозможно. С удаляемым воздухом крытое замкнутое помещение покидают различные опасные и неприятные примеси. Собственно, именно этот факт вдохновил инженеров увеличить степень очистки, создав прохождению пылевоздушной смеси наиболее благоприятные условия.

Система аспирации - это совокупность технических средств, обеспечивающая удаление взвешенных примесей из рабочих зон производственных помещений с целью снижения их концентрации и воздействия на организм человека, а также их утилизацию. Иными словами, она создается для того, чтобы людям дышалось легко, и вреда окружающей природе фабрика или завод не наносили.

Труба и вентилятор аспирационной системы

Самое главное в этой системе - труба. Но не простая, а особая, сделанная так, чтобы пыль в ней не застревала и не накапливалась. Вполне возможно использование прямошовных труб, но лучше выполняют свою функцию спирально-навивные, аналогичные шлангам пылесосов. Но на этом тонкости не заканчиваются: наклон воздуховода тоже имеет значение. Пыль бывает очень тяжелой (например, цементная), поэтому проектирование аспирации ведется с учетом конкретного характера примесей, их физических и химических свойств. Схема прокладки чаще всего разветвлена, имеет повороты, характеризующиеся величиной относительного скругления, радиус которого должен не менее чем вдвое превышать диаметр трубы.

Градиент давлений на входе-заборнике и выходе может создаваться уровневой разницей, но нужную скорость потоку все же придает вентилятор, без которого невозможна качественная аспирация. Это, как правило, классическая «улитка» низкого давления (иногда их несколько).

Обработка отходов

Что делать с загрязненным воздухом? Просто так выбрасывать его в атмосферу не только неэтично по отношению к жителям прилегающих городских или сельских районов, но и чревато внушительными суммами штрафов, налагаемых на производства, руководство которых не хочет относиться к окружающей среде с должным уважением. Поэтому есть прямой смысл произвести отделение вредных включений. Эта задача решается двумя последовательно включенными в трубопровод устройствами - сепаратором и фильтром.

Собранный «мусор» в некоторых случаях можно использовать для рециклинга, но и тогда следует уменьшить его объем, поэтому его прессуют и собирают в специальные контейнеры.

Итак, если система состоит из трубопровода, насоса, сепаратора, фильтра и сборника утилизируемых отходов, то это аспирация. Вентиляция - лишь ее часть, обеспечивающая пневматическое транспортирование воздушно-пылевой смеси.

Моноблочные системы аспирации

При всей простоте принципа действия существуют различные способы его реализации. Наибольшее распространение получила моноблочная схема, при которой у каждого рабочего места, загрязняющего воздух, установлены устройства пылеудаления. Они бывают стационарными или передвижными. Такая аспирация - это аналог уже упомянутого пылесоса со своим бункером, подлежащим регулярной чистке, собственным вентилятором (воздушным насосом) и недлинным воздуховодом, который в зависимости от степени мобильности представляет собой гибкий шланг или жестко установленную трубу. Выпускаются моноблоки серийно, чем обусловлена их относительно невысокая стоимость.

Модульные системы

Крупные производства с сильной запыленностью рабочих пространств моноблочными устройствами аспирации обойтись не могут. Требуется высокая производительность при простоте обслуживания, ведь постоянная потребность в очистке большого количества небольших сборников слишком трудоемка. В данном случае типовой подход - большая редкость, разве что сам стандартизирован, и в нем предусмотрена на этапе проектирования такая важная система, как аспирация. Это происходит тогда, когда мельница или завод определенного типа сдается «под ключ» и соответствует самым высоким экологическим стандартам. Чаще же фирмы, занимающиеся решением проблемы в рабочей зоне, участвуют в модернизации уже давно работающих производств, которым требуется индивидуальная проработка всех технологических моментов.

Аспирация предназначена для удаления мелких сухих частиц из-под укрытий транспортно-технологического оборудования и рабочей зоны используя метод засасывания их с потоком воздуха (воздух используется в качестве среды-носителя) в трубопровод системы аспирации, по которому частицы с потоком воздуха достигают места назначения (фильтра, отстойника и собираются в какую-либо тару). Для устранения пылевыделений используются системы аспирации с разветвлённой сетью воздуховодов и газоочистным оборудованием.

Монтаж и наладка аспирационных установок производится на предприятиях по хранению и переработке зерновых продуктов, кирпичных заводах, карьерах и т. д.

Аспирация отличается от вентиляции тем, что в вентиляции работа системы сосредоточена на управлении потоками воздуха как таковыми, а в аспирации воздух используется лишь в качестве носителя, а работа системы сосредоточена на удалении мелких сухих частиц.

Проектирование систем

Назначением системы аспирации является предотвращение распространения вредных выбросов от источника в воздух рабочей зоны. Устройство аспирации, как правило, требуется на деревообрабатывающих, дробильных и других предприятиях лёгкой и тяжёлой промышленности, технологический процесс на которых происходит с выделением вредных веществ. Основным отличием данного типа вентиляции от других является большой угол наклона воздуховодов для предотвращения образования застойных зон и высокая скорость воздушного потока.

Эффективность системы оценивается по так называемой степени невыбивания, то есть соотношения удалённых вредностей к вредностям, избежавшим утилизации системой местных отсосов и поэтому попавшим в воздух рабочей зоны.

Существует два вида систем аспирации - это моноблочные и модульные.

Моноблочные системы аспирации

К преимуществам моноблочных систем относят мобильность и автономность. Моноблочность позволяет размещать установку вблизи от источников выделения вредностей и обеспечивает простоту подключения к магистралям центральных систем аспирации. Моноблочный агрегат состоит из вентилятора, сепаратора (фильтра) и ёмкости для отходов, и может быть мобильного или стационарного исполнения.

Модульные системы аспирации

Этот тип системы является более эффективным, модульная система аспирации проектируется и монтируется исходя из конкретно поставленной заказчиком задачи, решением которой является полная совместимость характеристик созданного устройства с технологическим процессом, потребовавшим её наличия.

Основные элементы и узлы этой системы:

• воздуховоды
• режущие модули
• прессы, пресс-контейнеры

Системы аспирации нашли своё применение в таких отраслях как:

• производство порошков и сыпучих материалов
• обработка и производство бумажно-картонных изделий

Потери производительности

Существенная доля производительности снижается за счёт наличия неплотностей в системе, создающих потери в 5-10% [ ] . Данное явление часто не рассматривается при проведении экспертизы уже эксплуатируемых систем аспирации, или создания проекта. Подбор вентиляторного агрегата производится без учёта нормируемых потерь, без перерасчёта мощности вентилятора с требуемым запасом.