Aspirationssystem: typer, konstruktion, urvalskriterier för installation

Produktionsprocesser åtföljs ofta av utsläpp av dammiga partiklar eller gaser som förorenar inomhusluften. Problemet kan lösas med aspirationssystem som är projekterade och installerade enligt normkrav.

Låt oss förstå hur sådana anordningar fungerar och var de används, vilka typer av luftreningssystem som finns. Vi anger de viktigaste arbetsenheterna, beskriver projekteringsnormer och installationsregler för aspirationssystem.

Hur det fungerar

Luftförorening – en oundviklig del av många produktionsprocesser. För att uppfylla fastställda hygieniska luftrenhetsnormer används aspirationsprocesser. Med deras hjälp kan damm, smuts, fibrer och andra liknande föroreningar avlägsnas effektivt.

Aspiration innebär sugning som skapas genom att ett lågtrycksområde skapas i omedelbar närhet av föroreningskällan.

För att skapa sådana system krävs gedigna specialkunskaper och praktisk erfarenhet. Även om aspirationsutrustningens funktion är nära kopplad till ventilationssystems funktion, kan inte vilken ventilationsspecialist som helst hantera projektering och montering av denna typ av utrustning.

För maximal effektivitet kombineras ventilations- och aspirationsmetoder. Ventilationssystemet i en produktionslokal bör vara utrustat med ett till- och frånluftssystem för att säkerställa kontinuerlig tillförsel av frisk luft utifrån.

Aspiration används i stor utsträckning inom följande industrisektorer:

• krossindustri;
• träbearbetning;
• tillverkning av konsumentprodukter;
• övriga processer som åtföljs av utsläpp av stora mängder skadliga ämnen att andas in.

Att säkerställa de anställdas säkerhet med standard skyddsutrustning är inte alltid möjligt, och aspiration kan vara den enda möjligheten att etablera en säker produktionsprocess i verkstaden.

Aspirationsaggregat är utformade för effektiv och snabb avlägsnande av olika små föroreningar från luften som bildas under industriell produktion.

Avlägsnande av föroreningar med hjälp av system av denna typ sker via speciella luftkanaler som har en stor lutningsvinkel. Denna position förhindrar uppkomsten av så kallade stilleståndszoner.

Mobila ventilations- och aspirationsanläggningar är enkla att installera och använda, de passar utmärkt för små företag eller till och med för en hemverkstad.

En indikator på effektiviteten av ett sådant system är graden av icke-avskiljning, dvs. förhållandet mellan mängden föroreningar som har avlägsnats och massan av skadliga ämnen som inte har kommit in i systemet.

Man skiljer på två typer av aspirationssystem:

• Modulsystem – stationär enhet;
• Monoblock – mobila enheter.

Dessutom klassificeras aspirationssystem efter trycknivå:

• Lågtryck – mindre än 7,5 kPa;
• Medeltryck – 7,5-30 kPa;
• Högtryck – över 30 kPa.

Utrustningen för ett modul- och monoblocktyp aspirationssystem skiljer sig åt.

Förklaring till schemat: 1 – källa till utsläpp av damm (spannmålsbearbetningsutrustning), 2 – skärm, 3 – centrifugalfläkt, 4 – luftkanaler, 5 – cyklon, 6 – dammuppsamlingsbehållare (+)

Monoblock består av följande element:

• fläkt;
• separator;
• avfallsbehållare.

Separatorn är ett filter för rening av luften som passerar genom enheten. Avfallsbehållaren kan vara antingen stationär, dvs. inbyggd i monoblock, eller avtagbar.

En sådan enhet kan köpas färdig och installeras på en lämplig plats för aspirationsarbeten. Det är inte svårt att ansluta dem till befintliga centraliserade system.

Modulsystem är svårare att installera och dyrare, men deras användning är betydligt effektivare än med monoblockkonstruktioner. Sådana system är inte standard, de designas först med hänsyn till specifika förhållanden och uppgifter.

Samtidigt tas en rad faktorer med i beräkningen:

• egenskaper hos produktionslokalen;
• egenskaper hos den tekniska processen;
• kvaliteten hos det transporterade mediet och liknande.

Vanligtvis är det ett centraliserat system som består av en uppsättning luftkanaler och en sugblocksenhet. För stora företag kan ett system med inte en utan två eller fler sådana block användas.

Materialet för luftkanaler kan variera, beroende på typ och mängd föroreningar som ska transporteras genom dem.

Utsug och skyddskåpa installeras så nära zonen som möjligt, varifrån föroreningarna ska avlägsnas, men det får inte hindra personalen från att utföra sina arbetsuppgifter

De mest hållbara anses vara konstruktioner av svart metall, men de är också de dyraste. I vilket fall som helst förbinds de enskilda delarna av luftkanalen tätt med flänsar som fästs med bultar.

Bland fördelarna med aspirationssystem kan nämnas:

• relativ enkelhet i konstruktion;
• kompatibilitet med olika typer av produktionsutrustning;
• säkerhet för miljön;
• möjlighet till automatisering av arbetet;
• förbättrad brandsäkerhet i lokalen och liknande.

Till nackdelarna med sådana anläggningar räknas främst ökade elkostnader, särskilt vid felaktig projektering, samt metalliska luftkanalers låga slitstyrka. Dessa punkter bör beaktas vid val av lämplig konstruktion.

Varför projektering är nödvändig

För att skapa ett modulärt aspirationssystem projekteras installation av följande element:

• lokalt utsug;
• lutande luftkanaler;
• filterystem;
• högtrycksfläkt och liknande.

Som lokalt utsug kan olika modeller av anordningar användas, till exempel sidutsug, konstruktioner av typen "paraply", "skydd" och andra. Luftkanaler dras från uppsamlingsplatsen för avfall till punkten för förflyttning till det yttre utrymmet.

Filtreringssystemet kan innebära antingen avlägsnande av renade luftmassor från lokalen eller återföring av dem efter filtrering till uppsamlingsplatsen.

Stationära aspirationssystem på stora företag – det är stora anläggningar som bör projekteras med hänsyn till lokalens särdrag, föroreningarnas egenskaper, ventilationssystemets konfiguration och många andra faktorer

Innan man upprättar en projektering för en aspirationsanläggning måste en teknisk besiktning av objektets tillstånd genomföras. I detta skede kan systemets brister identifieras och åtgärdas. Även befintliga ventilations- och aspirationssystem kan genomgå en liknande kontroll.

Effektiviteten hos aspirationen beror till stor del på luftvolymerna som passerar genom luftkanalerna per tidsenhet. Ju högre denna indikator är, desto dyrare blir installationen av konstruktionen samt driftskostnaderna.

Om systemets komponenter väljs rätt kan både initiala och driftskostnader minskas avsevärt.

Ett stationärt aspirationssystem består av många moduler och element, vars konfiguration väljs separat för varje företag för att säkerställa maximal effektivitet (+)

Detta inkluderar val av lämplig anordning för luftutsug, noggranna beräkningar för tilluftsdistribution och liknande. Som ett resultat minskar belastningen på systemet, filtren kräver rengöring mer sällan, fläktarnas livslängd ökar och så vidare.

Vissa ägare av industriella kapaciteter väljer den enklaste vägen när de väljer ett reningssystem. De utgår från parametrarna för en cyklonanläggning och meddelar helt enkelt leverantören driftförhållandena: luftflöde och typ av föroreningar.

Som ett resultat får de en enhet vars prestanda har valts utifrån tabeller utan hänsyn till andra parametrar. Erfarna konstruktörer hävdar att detta tillvägagångssätt vanligtvis leder till högre kostnader och minskad utrustningseffektivitet.

Kostnaden för en cyklonanläggning är högre ju större luftvolymer som passerar genom den. Om man optimerar ett befintligt luftdistributionssystem kan man välja utsug och filter som ger önskad effekt med lägre luftflöde.

Sådan utrustning blir billigare, besparingen kan uppgå till ungefär en tredjedel av de totala kostnaderna. Det är därför man innan man väljer utrustning för ett aspirationssystem bör se till att få en teknisk expertis och bjuda in erfarna konstruktörer.

Monteringsdetaljer för sådana konstruktioner

Eftersom betydande mängder föroreningar transporteras genom aspirationssystemens kanaler, ställs högre krav på hållfasthet hos sådana konstruktioner, till skillnad från tilluftsventilationssystem.

För tillverkning används stål med en tjocklek från 1,2 till 5,0 mm, och för formdelar rekommenderas att använda stål som är 1,0 mm tjockare än kanalmaterialet.

För aspirationssystemens kanaler bör man använda stark stålplåt, minst 1,2 mm tjock. Löstagbara fogar förenklar rengöringen av systemet från föroreningar.

Det är förbjudet att fästa aspirationskanaler med klämmor på upphängning. Endast klämmor som fästs med konsoler är tillåtna; i vissa fall används kedjor som infästning.

Maximalt avstånd mellan konsoler ska vara tre meter för rör med diameter över 40 mm och fyra meter – för konstruktioner med diameter 400 mm eller mindre. Dessa parametrar säkerställer tillräcklig konstruktionsstyrka och minskar risken för brott på kanalerna under drift.

En annan egenskap hos aspirationskanaler är att de ganska ofta måste demonteras för att rengöras från föroreningar som samlats på väggarna. Dessutom måste enskilda element bytas ut med jämna mellanrum på grund av snabbt slitage.

Av denna anledning rekommenderas det att använda snabbkopplingsbara förbindningselement vid montering av konstruktioner, istället för traditionella flänsar som snabbt går sönder vid frekvent demontering och montering.

För att förhindra att föroreningar samlas i aspirationssystemets konstruktion måste kanalerna ges rätt lutning, vilket beror på den beräknade hastigheten för luftmassornas rörelse.

För att reglera luftflöden används snedställda spjäll, som ger lägre flödesmotstånd och bättre motverkar ansamling av föroreningar. Användning av reglerande strypventiler i aspirationssystem rekommenderas inte. Det är mycket viktigt att luftkanalerna är placerade i rätt vinkel.

Konstruktionens läge beror på den inställda lufthastigheten, som bestäms av arten av de föroreningar som avlägsnas. För att uppnå en hastighet på cirka 20 m/s krävs en lutning på 60°, för en hastighet på 45 m/s – en vinkel mindre än 60° osv.

Om föroreningarnas karaktär gör att man kan förutse ansamling av klibbigt damm i luftkanalerna, rekommenderas sådana industriella aspirationssystem att från början konstrueras med maximal lufthastighet i åtanke.

I mindre aspirationssystem kan en polyetenslang med lämplig diameter användas för att anordna utsug. Det är ett bekvämt men inte särskilt hållbart element som måste bytas ut med tiden.

För att underlätta rengöringen av konstruktionen sätter man in speciella insatser av film, papper och andra lämpliga material inuti luftkanalerna. Vanliga hushållsfläktar och även vissa industriella fläktar är inte lämpliga för aspirationssystem, även om de har tillräckligt hög kapacitet.

Det behövs enheter med högre slitstyrka som kan arbeta länge under hög belastning utan avbrott.

Ett vanligt problem för lågeffektiva aspirationssystem – luftförluster. För att förhindra detta rekommenderar experter att välja fläktar med viss effektreserv. Luftförlusterna kan i praktiken uppgå till 30% jämfört med beräknade data.

Felaktigt val av lokalt utsug kan påverka hela systemet negativt. Man bör inte välja ett sådant element utan att ta hänsyn till de tekniska processens särdrag.

I vissa fall är ett skydd av typen 'paraply' effektivt, i andra – 'skyltfönster', dragskåp, hytt osv. Denna punkt måste absolut samordnas med teknikern på den specifika produktionen.

De flesta aspirationsanläggningar är konstruerade för att föra renad luft till atmosfären, men ibland återförs sådana luftmassor till produktionslokalen (+)

För grovrening av luft från damm används dammsäckar, skiljeväggslösa dammkammare, bunkrade gaskanaler, torra cykloner och andra liknande anordningar beroende på dammets karaktär.

För mediumrengöring används ofta skrubbrar, och finrengöring utförs med hjälp av en uppsättning medel som kan inkludera ett cyklonelektrofilter och ett påsfilter; i vissa fall används ett högtrycksventurirör eller andra lämpliga aggregat.

Varför problem uppstår

Även om det finns ett aspirationssystem i produktionslokalen, måste du regelbundet kontrollera halten av föroreningar i luften. Det kan hända att systemet fungerar normalt, filtren är i ordning, men luftföroreningen fortfarande är för hög.

Orsaken till bristerna kan vara vissa företeelser:

• damm som samlats i luftkanalerna;
• låg prestanda hos frånluftsfläkten;
• för hög luftförbrukning;
• otillräckligt tillflöde av frisk luft.

Om det samlas mycket damm i luftkanalerna, tyder det på att projektet från början hade för låga hastigheter för luftrörelse. En annan orsak till detta fenomen – brister i konfigurationen av aspirationssystemets komponenter.

Förekomsten av alltför skarpa svängar, sektioner med liten lutning, brist på tillräckligt många rengöringsluckor och liknande kan hindra att dammpartiklar avlägsnas i tid från systemet.

Om aspirationssystemet är utformat och/eller installerat med brister, kommer det att utsättas för ökade belastningar och snart bli obrukbart.

Felaktig installation eller fel kan orsaka alltför höga luftförluster i systemet, vilket leder till en generell minskning av enhetens prestanda. Luftläckage kan också uppstå till följd av felaktig drift av filtreringssystemet. Av denna anledning rekommenderas det att vid beräkningar lägga in en tillräcklig procentandel för sådana förluster.

Om tillräcklig mängd luft passerar genom systemet, men systemet ändå inte visar förväntad effektivitet, kanske du bör ompröva utformningen av den lokala utsugskåpan.

Den ska placeras så att den samlar upp maximalt med föroreningar och förhindrar att de kommer in i rumsluften. Denna konstruktion utformas så att den inte stör personalens arbete och rörlighet.

Innan man upprättar ett projekt för ett stationärt aspirationssystem är det nödvändigt att genomföra en teknisk besiktning av produktionslokalen för att fastställa luftväxlingsstorlekar och systemets huvudsakliga parametrar (+)

Om inte tillräckligt med frisk luft kommer in i lokalen, kommer den inte att räcka för aspirationssystemets drift. För att kompensera för den ökade luftväxlingseffektiviteten installeras en tilluftsventilation med värmeåtervinning i produktionslokalen.

I varma verkstäder behövs inte uppvärmning av den utifrån inkommande luften, det räcker att göra en öppning i väggen och stänga den med ett spjäll.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Här presenteras en översikt över uppackning och montering av det mobila aspirationssystemet RIKON DC3000 för träbearbetningsindustrin:

I den här videon demonstreras ett stationärt aspirationssystem som används vid möbelproduktion:

Aspirationssystem – ett modernt och pålitligt sätt att rena luften i industriella lokaler från farliga föroreningar. Om konstruktionen är korrekt utformad och monterad utan fel kommer den att visa hög effektivitet till minimal kostnad.

Har du något att tillägga, eller har du frågor om ämnet aspirationssystem? Lämna gärna kommentarer till inlägget. Kontaktformuläret finns i det nedre blocket.