Аспирационная система: назначение, устройство, типы, фильтры, проектирование, монтаж и обслуживание

Без аспирации крайне сложно обойтись там, где что-то дробят или обрабатывают древесину, пиломатериалы. Она нужна и при иных процессах, в том числе и в химической, металлообрабатывающей промышленности, при которых в воздух выбрасывается заметное количество небезопасных для здоровья веществ. В ряде случаев стандартные средства вентиляции не справятся. И тогда аспирационные модули оказываются единственным способом формирования безопасной и комфортабельной производственной среды. Они работают быстро и эффективно, справляются даже с мелкими засорениями, появление которых в условиях промышленного производства неизбежно.

Стоит отметить еще, что аспирация воздуха необходима не только в промышленности. Особые виды пылеуловителей применяются в медицинских учреждениях и в лабораториях для поддержания максимальной чистоты воздуха, к которому предъявляются особенно строгие требования. При этом отдельные категории медицинских манипуляций и лабораторных исследований заставляют выдвигать еще дополнительные требования, помимо общей чистоты. В частности, речь может идти о поддержании нормированного уровня кислорода и об увлажнении воздуха.

Различие между аспирацией и вентиляцией
Однако просто понизить давление — еще недостаточно. Качественно созданная аспирационная система эффективно очищает воздух от загрязнений. По формальным признакам она близка к вентиляции.

Аспирация — это целенаправленное удаление загрязнений из локальной зоны с помощью пониженного давления, а вентиляция — это общий воздухообмен в помещении для поддержания качества воздуха.

Однако не каждый профессионал в области типового вентиляционного оборудования готов достаточно эффективно справиться с проработкой комплекса аспирации. Речь идет не только о проектировании, но и о монтаже, о последующей наладке.

Устройство подразумевает использование большого числа поворотов и разветвлений, которые создаются при помощи фитингов, дополняемых резиновыми уплотнителями. В некоторых случаях практикуется использование муфтовых соединений. Собранные посредством аспирации частицы перерабатываются, что позволяет использовать их повторно либо уничтожать. Но перед этой процедурой потребуется уменьшить многократно объем уловленной массы. Для такой цели прибегают к опрессовыванию и дальнейшей расфасовке по особым емкостям, что также, конечно, рассчитывается инженерами.

Типы аспирационных систем классифицируются по разным критериям, таким как способ забора воздуха, схема движения потоков и назначение.
1. По способу забора воздуха
🔹 Локальные – воздухозаборные устройства размещены непосредственно у источников пылеобразования (например, кожухи станков, вытяжные зонты, щелевые отсосы).
🔹 Общие – обеспечивают очистку воздуха во всем помещении, создавая общее разрежение для удаления пыли (применяются, например, в больших цехах).

2. По схеме движения воздуха
🔹 Прямоточные – воздух движется по системе без возврата, очищенный воздух выбрасывается наружу.
🔹 Рециркуляционные – очищенный воздух после фильтрации возвращается обратно в помещение (используется для экономии тепла зимой).

3. По типу очистки
🔹 Сухие (циклоны, рукавные фильтры, картриджные фильтры).
🔹 Мокрые (скрубберы, газопромыватели – для улавливания мелкодисперсной пыли и газов).
🔹 Электростатические (электрофильтры – применяются для высокоэффективной очистки мелких частиц и аэрозолей).

4. По расположению вентилятора
🔹 Напорные – вентилятор устанавливается перед фильтром, создавая избыточное давление в агрегате.
🔹 Всасывающие – вентилятор размещен после фильтра, создавая разрежение (предпочтительнее для безопасности, так как снижает утечки пыли).

5. По конструкции
🔹 Модульные технологии — сборное решение, в модульных сетях обычно применяют вентиляторы низкого давления и сепарирующие приборы. Проект готовится по персональным заказам. Конструкция позволяет увеличить производительность аспирации за счет добавления модулей.
✓ Состоят из отдельных блоков (модулей) – фильтры, вентиляторы, циклоны и воздуховоды можно комбинировать в зависимости от потребностей производства.
✓ Гибкость в масштабировании – можно добавить или убрать модули при изменении нагрузки.
✓ Простота обслуживания – можно заменять отдельные элементы без остановки всего комплекса оборудования.
✓ Часто применяются на крупных предприятиях, где требуется высокая производительность и возможность модернизации (например, в металлургии, деревообработке).
🔹 Моноблочные аппараты подходят для локальных точек аспирации и компактных решений, отличаются ограниченной областью использования. Обычно они автономны и предназначены для работы отдельно от вентиляции. Такие комплексы предназначены для использования поблизости от источника засорения.

В зависимости от технических особенностей производства подбирается соответствующий фильтр аспирационной системы. Иногда требуется комбинация из нескольких разнородных, установленных последовательно, чтобы обеспечить на выходе концентрацию загрязнений, не превышающую ПДК и соответствующей экологическим нормам.

Принцип работы картриджных пылеуловителей заключается в следующем: загрязненная среда проходит через фильтрующий элемент — картридж. Частицы загрязнений задерживаются на поверхности или внутри пор фильтра. Очищенный воздух выходит через выходное отверстие фильтра.
Агрегаты с автоматической очисткой значительно сокращают время на обслуживание.

Рукавные фильтросистемы, как и циклонные, больше подходят для задержания пыли средних и крупных размеров, в отличие от картриджных установок.

Фильтровальным элементом в этих агрегатах случать плоские или круглые рукава. Они способны пропускать значительные объемы газовоздушных масс в единицу времени. Практически полностью восстанавливаются после очистки скопившейся пыли в пылесборник, обычно с помощью автоматических очистителей или вибрации.

Аспирационные системы вентиляции комбинированного типа включают две ступени очистки: циклоны + рукавные или картриджные агрегаты. Такое решение подходит для загрязнений с крупными и мелкими частицами пыли, когда нужно добиться самой тонкой очистки.

Скрубберы позволяют очищать газы даже от низкомолекулярных примесей, включая химически агрессивные вещества, и пыли любой величины. Принцип работы скруббера основан на абсорбции или адсорбции загрязняющих веществ с помощью жидкости (чаще всего воды) или другого абсорбента. Эффективны также для удаления запахов или токсичных веществ из воздуха.
Выпускаем модельные ряды скрубберов «Борей», «Вентури», «Торнадо» и другие.

Важно не просто выгодно купить аспирационную систему, а также верные расчеты и подбор типа оборудования.

1. Определение цели и задач:

• Оценка типа загрязнений, которые необходимо удалить (пыль, дым, пары, газы).
• Определение требований к чистоте воздуха в рабочих зонах.
• Выбор типа оборудования в зависимости от масштаба и специфики работы.

2. Анализ источников загрязнения:

• Определение мест, где образуются загрязнения (станки, устройства, рабочие зоны).
• Оценка концентрации загрязняющих веществ, их физико-химических свойств.

3. Выбор оборудования:

• Применение фильтров, пылеуловителей, циклонов, электростатических установок.
• Подбор вентиляционных агрегатов, таких как вентиляторы, насосы, компрессоры.
• Выбор трубопроводных компонентов (диаметр, материалы, типы соединений).

4. Расчет параметров:

• Расчет количества воздуха, необходимого для удаления загрязнений.
• Определение эффективности фильтрации и возможных потерь давления в системе.
• Расчет размеров и расположения воздуховодов и фильтров.
• Определение мощности вентиляторов и другого оборудования.

5. Проектирование и схема:

• Составление плана расположения оборудования, трубопроводов и воздуховодов.
• Проектирование узлов и соединений.
• Разработка схем управления сетью, автоматизации процессов.

6. Монтаж и наладка:

• Установка аппаратов и прокладка воздуховодов.
• Настройка оборудования для обеспечения оптимальной работы.
• Проведение испытаний для проверки эффективности и безопасности аппаратов.

7. Экологические и экономические аспекты:

• Оценка воздействия на окружающую среду (выбросы, шум).
• Расчет стоимости эксплуатации и энергоэффективности.

Аспирационные системы управления должны быть спроектированы с учетом требований электробезопасности и стабильности работы даже при перебоях с электропитанием. Во внимание принимают положения ГОСТ и ПУЭ, а также требования СНиП. Чем меньше точек отсоса, тем лучше идет аспирация. В составе установок должно присутствовать главным образом то оборудование, которое работает одновременно. Аналогично стоит стремиться к минимизации длительности воздуховодных коммуникаций.

Вертикальные воздушные ходы наиболее оптимальны. Горизонтальные зоны рекомендуют размещать на одном, максимум на двух уровнях по высоте. Нельзя предусматривать протягивание воздуховодов через основные технологические линии и оборудование, а также таким образом, чтобы все это создавало бы друг другу проблемы. Площадь сечений воздуховодов и параметры контактирующих площадок подбираются особо. Переходные патрубки конструируют так, чтобы в них не откладывалась пыль вовсе.

Все расчеты должны вести профильные специалисты, используя специальные формулы и данные. Также немало важным является практический опыт специалиста. Недостаточно произвести расчёт как по учебнику, инженер обязательно учитывает нюансы производственной среды и требований.

Рассмотрим главные характеристики будущего аспиратора, которые необходимо учесть, чтобы правильно произвести расчет аспирационных систем.

• Производительность (расход воздуха) — количество воздуха, которое система должна переработать, измеряется в м³/ч или л/с. Эта величина напрямую связана с производительностью, то есть, способностью очищать какой-то объем от загрязнений. Часть воздуха в цеху может теряться через отверстия, не связанные с устройствами аспирации, как приоткрытые двери или оконные щели. Поэтому производительность обычно требуется несколько меньшая, чем расчетный воздухообмен в помещении. Но расчет аспирационной системы производится с «запасом прочности» на случай неожиданного увеличения потребности в воздухоочистке.
• Требуемая эффективность — например, 99 % примесей определенного размера должны поглощаться фильтрами. Этот параметр критически зависит от исходного состава очищаемой смеси. Добавление какого-то загрязнителя может радикально изменить требования к конструкции фильтросистемы. Особые требования возникают при наличии бактериологической опасности. Так, фильтр аспирационной системы микробный должен задерживать практически 100 % бактерий, пусть и относящихся к сравнительно крупным микроорганизмам.
• Мощность аспиратора — способность устройства перемещать воздух, преодолевая сопротивление воздуховодов и фильтров.
• Скорость воздушного потока — должна быть оптимальной для удаления загрязнений, обычно от 5 до 15 м/с.
• Давление — необходимо учитывать потери давления в системе, чтобы обеспечить её эффективную работу.
• Тип и состав загрязнений — учитывается вид загрязняющих веществ (пыль, дым, химикаты) для правильного выбора фильтров.
• Размер оборудования — допустимые габариты аспираторов и емкостей для сбора отходов. На предприятиях, где аспирируются большие объемы стружки или пыли продуктового сырья, следует предусмотреть накопители, вмещающие тонны или кубометры мусора. Также процедуру вывоза или опорожнения баков, в которых скапливаются отходы, часто представляющие собой ценное вторсырье. В таком случае аспирационные и вентиляционные системы интегрируются с технологиями вывоза отходов, сохраняющими ценность утиля.
• Уровень шума — важен для комфортных условий работы и соблюдения санитарных норм.
• Размер воздуховодов — диаметр воздуховодов влияет на производительность и потери давления.
• Энергоэффективность — важно выбирать устройства с минимальными эксплуатационными расходами.
• Температура и влажность — влияет на выбор компонентов, устойчивых к экстремальным условиям.

Подбор аспирационного комплекса должен вестись экспертами, учитывающими все нюансы и тонкости. Практически все современные комплексы создаются при помощи фильтров рециркуляции. Это и экологически, и экономически оправдано. В числе ключевых требований неизменно будет энергоэффективность, а не одна только качественная очистка. Пусть воздух сколь угодно хорош, но, если ради него приходится тратить непомерное количество энергии, вряд ли руководство предприятия будет радо такому развитию событий.

Отводы закругляют по плавному радиусы. Ответвления воздуховодов должны выполняться при помощи фасонных элементов, предусматриваются и смотровые лючки.

Дополнительные возможные требования к аспирационным системам:

1. Устойчивость к внешним воздействиям — учет факторов, таких как высокая температура, агрессивные химические вещества или повышенная влажность, чтобы обеспечить их долгосрочную эксплуатацию без ущерба для функциональности.
2. Гибкость в проектировании — легкость адаптации под изменения в технологическом процессе, что позволяет снизить затраты на модернизацию и расширение сети в будущем.
3. Безопасность — минимизация риски взрывов или возгораний, особенно в средах с горючими или взрывоопасными веществами. Для этого предусматривается установка искрогасителей и антистатических устройств.
4. Автоматизация и дистанционное управление — использование современных технологий для автоматической настройки и контроля работы, что помогает повысить её эффективность, снизить человеческий фактор и обеспечить бесперебойную работу.
5. Гарантия и сервисное обслуживание — выбор компонентов с гарантированным сроком службы и обеспечением качественного послепродажного обслуживания, включая регулярные проверки и профилактику.

Производство аспирационных систем включает разработку решений, которые соответствуют всем экологическим и техническим стандартам.

Ремонтируют аспирационные и газоочистные системы сотрудники предприятия-пользователя или прибывшие по вызову ремонтники с завода-производителя. Выбор зависит от сложности предстоящих задач и уровня подготовки персонала на месте. Если гарантийный срок еще не закончился, то мы бесплатно устраним неполадки.

В статье «Расчет и установка рукавных фильтров. Сервисное обслуживание и ремонт» приведен перечень наиболее частых неисправностей и способы устранения неполадок. В большинстве случаев требуются простые действия, выполняемые персоналом, не имеющим специальной квалификации.

Перед тем, как ремонтировать, следует полностью обесточить технику, также исключить подачу сжатого воздуха по пневматическим магистралям, если таковые используются.
Ремонт аспирационных систем может включать несколько важных шагов в зависимости от типа оборудования и выявленных неисправностей. Вот основные этапы ремонта:
1. Диагностика неисправностей

• Проверка воздушных фильтров — засоренные фильтры могут снижать эффективность фильтрации, поэтому важно периодически проверять их и очищать или заменять.
• Проверка воздушных каналов — повреждения или заблокированные участки трубопроводов могут мешать нормальной циркуляции воздуха.
• Вентиляторы должны быть в хорошем состоянии и правильно работать для поддержания необходимого потока воздуха.
• Проверка герметичности — необходимо убедиться, что нет утечек воздуха, так как это может снизить эффективность пылеудаления.

2. Замена и ремонт компонентов

• Если фильтры сильно загрязнены или повреждены, их нужно заменить.
• При неисправности моторов или вентиляторов может потребоваться их замена или восстановление.
• Заблокированные или поврежденные каналы необходимо очистить или заменить.
• Утечки воздуха могут возникать из-за изношенных уплотнителей. Их нужно заменить.

3. Очистка

• Проводится очистка всех компонентов от пыли и загрязнений, особенно в трубопроводах и на фильтрах.
• Проверяется состояние пылесборников, которые должны быть очищены или заменены при необходимости.

4. Техническое обслуживание

• Регулярная проверка и техобслуживание, включая промывку фильтров и очистку трубопроводов, поможет продлить срок службы устройства.

По окончании ремонта проводится проверка аспирационных систем в действии. Когда испытания показывают пригодность к использованию оборудования в полном объеме, таковое может подвергаться дальнейшей эксплуатации.

Вместо заменяемых деталей и узлов устанавливаются такие же, что обеспечивает абсолютную совместимость комплектующих. Если потребитель намеревается самостоятельно заменить что-то аналогами, которые не являются полностью идентичными, стоит сначала проконсультироваться у производителя.

В разделе документации на сайте собраны паспорта аспирационных систем, чертежи, схемы, пользовательские инструкции и прочие документы. Они доступны для свободного скачивания и просмотра, оформлены в стандартных для отрасли файловых форматах PDF.

Подробная инструкция аспирационной системы поможет самостоятельно монтировать, запустить и настроить технику на предприятии. Поскольку речь идет практически всегда о сложных устройствах, созданных по индивидуальному заказу, подробная документация обязательно входит в комплект поставки.
Для некоторых устройств выкладываются также протоколы испытаний оборудования. Протоколы дают возможность понять, какие шаги осуществляются при пусконаладке, каких результатов необходимо достичь, чтобы удостовериться в правильной работе.

Заполните опросный лист, чтобы мы подобрали аспирационное оборудование под нужды Вашего предприятия.