4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Аспирационные системы расчет монтаж

Аспирационные системы: расчет, монтаж. Производство аспирационных систем

В настоящее время аспирационные системы довольно распространены, так как с каждым днем развитие промышленности только усиливается.

Общие сведения

Фильтровальные установки с рукавными фильтрами — это общие системы, которые наиболее распространены. Они предназначаются для фильтрации воздуха, в котором содержатся твердые частицы, размер которых достигает 5 мкм. Степень очистки у таких аспирационных систем 99,9%. Также стоит отметить, что конструкция данной фильтровальной установки, имеющей накопительный бункер, позволяет применять ее для монтажа в традиционных системах очистки воздуха, которые обладают разветвленной системой воздуховода, а также вытяжным вентилятором высокой мощности.

Центральный накопитель в таких системах применяется для того, чтобы хранить, а также дозировать и выдавать измельченные отходы деревообработки. Производство данного бункера осуществляется с объемом от 30 до 150 м 3 . Кроме того, этот бункер аспирационной системы комплектуется такими деталями, как шлюзовые перегрузчики или же шнеки, взрыво- пожарозащитная система, система, контролирующая уровень наполнения бункера.

Модульные системы

Существует также модульная система аспирации воздуха, которая предназначается для следующих целей:

  • Обеспечить полное и надежное обеспыливание воздуха в производственном помещении на том уровне, который предписан нормативными положениями.
  • Наиболее важная задача — защита атмосферного воздуха от его загрязнения со стороны предприятия.
  • Также эта система предназначается для удаления деревообрабатывающих отходов производства от технологического оборудования в виде смеси воздуха и пыли, а также последующей подачи данной смеси в пылеулавливающие аппараты.
  • Модульная система предназначается и для того, чтобы организовать отход выбросов от места очистки воздуха к месту его утилизации. Она может функционировать в полностью автоматическом режиме.
  • Последняя функция, которую выполняет эта система — это дозированная подача опилок к топливному бункеру. Данная операция также может функционировать в полностью автоматическом режиме, но и ручной также присутствует.

Оборудование для расчета

Для того чтобы провести расчет аспирационной системы, сначала необходимо объединить ее в общую сеть. В такие сети входит:

  1. Оборудование, которое функционирует одновременно.
  2. Оборудование, которое располагается близко друг к другу.
  3. Оборудование с одинаковой пылью или же близкой по качеству, а также свойствам.
  4. Последнее, что нужно учесть, — это оборудование с близкой либо одинаковой температурой воздуха.

Также стоит отметить, что оптимальное число точек отсоса для одной аспирационной системы равно шести. Однако большее количество возможно. Важно знать, что при наличии оборудования, которое работает с постоянно изменяющимся потоком воздуха, необходимо спроектировать для этого устройства отдельную систему аспирации или же добавить в уже имеющуюся малое количество «попутных» точек отсоса (одну или же две с малым расходом).

Расчет воздуха

Для установки аспирационной системы важно провести точные расчеты. Первое, что определяется при таких расчетах — это расход воздуха на аспирацию, а также потери давления. Такие расчеты проводятся для каждой машины, емкости или же точки. Данные чаще всего можно взять из паспортной документации на объект. Однако разрешается использовать ии и из аналогичных расчетов с таким же оборудованием, если таковые имеются. Также расход воздуха вполне можно определить и по диаметру патрубка, который отсасывает его или же по отверстию в корпусе аспирационной машины.

Важно добавить, что возможно эжектирование воздуха, поступающего в продукт. Такое случается если, к примеру, воздух двигается по самотечной трубе с большой скоростью. В этом случае возникают дополнительные его расходы, которые также должны быть учтены. Кроме этого, в некоторых аспирационных системах случается и так, что определенное количество воздуха уходит вместе с отводящимися продуктами после очистки. Это количество также должно быть прибавлено к расходному.

Расчет расхода

После проведения всех работ по определению расхода воздуха и возможному эжектированию, необходимо сложить все полученные числа, а после этого разделить сумму на объем помещения. Стоит учитывать, что нормальный обмен воздуха для каждого предприятия свой, но чаще всего этот показатель находится в пределах от 1 до 3 циклов аспирации в час. Большее количество чаще всего применяется для расчетов установки систем в помещениях с общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Данный тип обмена воздуха используется на предприятиях для удаления вредных испарений из помещения, для удаления примесей или же неприятных запахов.

При установке аспирационной системы может создаваться повышенной вакуум из-за постоянного отсоса воздуха из помещения. По этой причине необходимо предусмотреть установку в него притока наружного воздуха.

Пожарная аспирация

В настоящее время аспирационная пожарная система считается наилучшим средством защиты помещения. Действенным способом оповещения в этом случае считается аспирационная с ультрачувствительными лазерными дымовыми извещателями. Идеальное место применения таких систем — это архивы, музеи, серверные, коммутаторные помещения, центры управления, больничные помещения с высокотехнологичным оборудованием, «чистые» промышленные зоны и т.д.

Другими словами, аспирационная система пожарной сигнализации такого типа применяется в помещениях, которые представляют особую ценность, в которых хранятся материальные ценности или же, внутри которых установлено большое количество дорогостоящего оборудования.

Закрытая аспирационная система

Предназначение ее заключается в следующем: проведение санации трахеобронхиального дерева при условиях искусственной вентиляции легких и при сохранении асептики. Другими словами, они применяются врачами для проведения сложных операций. Данная система включает в себя следующее:

  • Конструкция устройства выполнена полностью из полиэтилена, поливинилхлорида, полипропилена. Содержание латекса в ней равно нулю.
  • Устройство содержит вертлюжный угловой разъем, размер которого полностью стандартизирован, а также обладает подвижным внутренним кольцом. Наличие данной детали обеспечивает надежное соединение с коннектором.
  • Система снабжается защитным чехлом для санационного катетера, который предназначен для содержания этой детали в герметичных условиях.
  • Размеры катетера закодированы при помощи цветной маркировки.

Виды систем

В настоящее время существует довольно широкая классификация видов фильтровальных систем. Некоторые компании, такие как «Фолтер», занимаются производством аспирационных систем практически любого вида.

Первое разделение систем осуществляется по характеру циркуляции воздуха. По этому признаку всех их можно разделить на два вида: рециркуляционные и прямоточные. Первый класс систем обладает таким существенным отличием, как возвращение отобранного воздуха из помещения обратно, после прохождения полного процесса очистки. То есть никаких выбросов в атмосферу эта установка не производит. Из этого преимущества вытекает еще одно — высокая экономия на отоплении, так как нагретый воздух не покидает помещение.

Если же говорить о втором типе систем, то их принцип действия полностью отличается. Данная фильтровальная установка полностью забирает воздух из помещения, после чего осуществляет его полную очистку, в частности от таких веществ, как пыль и газ, после чего весь забранный воздух выбрасывается в атмосферу.

Монтаж аспирационных систем

Для того чтобы начать этап установки фильтрационной системы, сначала проводят проектировочные работы. Данный процесс является очень важным, а потому ему уделяется особое внимание. Сразу важно сказать, что неверно проведенный этап проектирования и расчета не сможет обеспечить необходимую очистку и циркуляции воздуха, что приведет к плохим последствиям. Для успешного составления проекта и последующей установки системы необходимо учесть несколько пунктов:

  1. Важно определить количество расходуемого воздуха на один цикл аспирации, а также потерю давления в каждом месте его забора.
  2. Важно верно определить вид пылеуловителя. Для этого нужно правильно подобрать его по его же параметрам.

Проведение расчетов и составление проекта — это не полный список того, что необходимо сделать прежде, чем начать процесс монтажа системы. Другими словами можно сказать, что установка фильтров — это наиболее простое и последнее дело, за которое берутся профессионалы.

Учебное пособие: Расчет и выбор аспирационного оборудования

Местная вытяжная вентиляция играет наиболее активную роль в комплексе инженерных средств нормализации санитарно-гигиенических условий труда в производственных помещениях. На предприятиях, связанных с переработкой сыпучих материалов, эту роль выполняют аспирационные системы (АС), обеспечивающие локализацию пыли в местах её образования. Общеобменная вентиляция до настоящего времени играла вспомогательную роль – обеспечивала компенсацию воздуха, удаляемого АС. Исследованиями кафедры МОПЭ БелГТАСМ показано, что общеобменная вентиляция является составной частью комплекса систем обеспыливания (аспирация, системы борьбы с вторичным пылеобразованием – гидросмыв или сухая вакуумная пылеуборка, общеобменная вентиляция).

Несмотря на длительную историю развития, аспирация получила фундаментальную научно–техническую основу лишь в последние десятилетия. Этому способствовало развитие вентиляторостроения и совершенствование техники очистки воздуха от пыли. Росла и потребность аспирации со стороны быстро развивающихся отраслей металлургической строительной индустрии. Возник ряд научных школ направленных на решение возникающих экологических проблем. В области аспирации стали известными уральская (Бутиков С.Е. [1], Гервасьев A.M. [2], Глушков Л.А. [3], Камышенко М.Т. [4], Олифер В.Д. [5] и др.), криворожская (Афанасьев И.И. [6], Бошняков Е.Н. [7], Нейков О.Д. [8…10], Логачев И.Н. [9…12], Минко В.А. [11, 13,…, 15], Серенко А.С. [16, 17], Шелекетин A.В. [17, 18] и американская (Хемеон В. [19], Принг Р. [20]) школы, создавшие современные основы конструирования и методики расчета локализаций пылевыделений с помощью аспирации. Разработанные на их основе технические решения в области проектирования систем аспирации закреплены в ряде нормативных [21…24] и научно–методических материалов [25…28].

Настоящие методические материалы обобщают накопленные знания в области проектирования аспирационных систем и систем централизованной вакуумной пылеуборки (ЦПУ). Применение последних расширяется особенно в производстве, где гидросмыв недопустим по технологическим и строительным соображениям. Предназначенные для подготовки инженеров–экологов методические материалы дополняют курс «Промышленная вентиляция» и предусматривают развитие практических навыков у студентов старших курсов специальности 17.05.09. Эти материалы нацелены на то, чтобы студенты умели:

— определить необходимую производительность местных отсосов АС и насадков ЦПУ;

— выбрать рациональные и надёжные системы трубопроводов с минимальными потерями энергии;

— рассчитать пылевую нагрузку и выбрать эффективные системы очистки запыленного воздуха;

— определить необходимую мощность аспирационной установки и выбрать соответствующие тягодутьевые средства

— физическую основу расчета производительности местных отсосов АС;

— принципиальное отличие гидравлического расчета систем ЦПУ и сети воздуховодов АС;

— конструктивное оформление укрытий перегрузочных узлов и насадков ЦПУ;

— принципы обеспечения надежности работы АС и ЦПУ;

— принципы подбора вентилятора и особенности его работы на конкретную систему трубопроводов.

Методические указания ориентированы на решение двух практических задач: «Расчет и выбор аспирационного оборудования (практическое задание №1), «Расчет и выбор оборудования вакуумной системы уборки пыли и просыпи (практическое задание №2)».

Апробация этих задач осуществлена в осеннем семестре 1994 года на практических занятиях групп АГ-41 и АГ-42, студентам которых составители выражают признательность за выявленные ими неточности и технические погрешности. Внимательное изучение материалов студентами Титовым В.А., Сероштаном Г.Н., Ереминой Г.В. дали нам основание внести изменения в содержание и редакцию методических указаний.

1. Расчет и выбор аспирационного оборудования

Цель работы: определение необходимой производительности аспирационной установки, обслуживающей систему аспирационных укрытий мест загрузки ленточных конвейеров, выбор системы воздуховодов, пылеуловителя и вентилятора.

А. Расчет производительности местных отсосов (объемов аспирации).

Б. Расчет дисперсного состава и концентрации пыли в аспирируемом воздухе.

В. Выбор пылеуловителя.

Г. Гидравлический расчет аспирационной системы.

Д. Выбор вентилятора и электродвигателя к нему.

(Численные значения исходных величин определяются номером варианта N. В скобках указаны значения для варианта N = 25).

1. Расход транспортируемого материала

Gм =143,5 – 4,3N, (Gм =36 кг/с)

2. Плотность частиц сыпучего материала

=2700 + 40N, (=3700 кг/м 3 ).

3. Исходная влажность материала

= 4,5 – 0,1 N, (%)

4. Геометрические параметры перегрузочного желоба, (рис 1):

h1 =0,5+0,02N, ()

h2 =1+0,02N,

h3 =1–0,02N,

5. Типы укрытий места загрузки ленточного конвейера:

0 – укрытия с одинарными стенками (для четных N),

Д – укрытия с двойными стенками (для нечетных N),

Ширина ленты конвейера B, мм;

1200 (для N=1…5); 1000 (для N= 6…10); 800 (для N= 11…15),

650 (для N = 16…20); 500 (для N= 21…26).

Sж – площадь поперечного сечения желоба.

Рис. 1. Аспирация перегрузочного узла: 1 – верхний конвейер; 2 – верхнее укрытие; 3 – перегрузочный желоб; 4 – нижнее укрытие; 5 – аспирационная воронка; 6 – боковые наружные стенки; 7 – боковые внутренние стенки; 8 – жесткая внутренняя перегородка; 9 – лента конвейера; 10 – торцовые наружные стенки; 11 – торцовая внутренняя стенка; 12 – нижний конвейер

Таблица 1. Геометрические размеры нижнего укрытия, м

—> Аспирация и вентиляция. —>

Расчётная схема аспирационной сети.

Расчётную схему вычерчиваем без масштаба и без точного соответствия с направлениями воздуховодов. Для производственного проектирования схему можно начертить «от руки», снимая размеры непосредственно в цехе. Замерить и нанести на схему данные для расчёта: длину и диаметры входных патрубков, конструкцию переходов, диффузоров и конфузоров, длину прямых участков воздуховодов, углы тройников и отводов. Указать оборудование, которое подлежит аспирации, места и особенности подключения, положение циклона, фильтра и вентилятора. Отметить все характерные строительные конструкции помещения, которые следует учесть при проектировании трасс воздухопроводов аспирационной сети.

Разбиваем сеть на отдельные ветви и участки, обозначив каждый буквами русского алфавита или римскими цифрами. На завершающем этапе проекта расчётная схема используется при составлении плоскостной монтажной схемы вентиляционной установки и спецификации входящих в её состав прямых и фасонных деталей воздуховодов.

Схема сети и расчётная таблица, заполненная для данной аспирационной установки на отдельной странице.

Расчётная таблица аспирационной установки.

Все промежуточные и итоговые результаты расчёта по каждому участку сети заносим в таблицу следующего содержания:

Потери давления по

Коэффициенты местных сопротивлений k мс

Коэффициенты сопро-тивления отводов k отв

В итоговой строке определится расход воздуха и общее сопротивление сети, необходимые для правильного подбора и расчёта вентилятора.

Порядок расчёта аспирационной установки.

Общее сопротивление сети складывается из нескольких сопротивлений:

— движению воздуха в корпусе и проникновение через ограждение оборудования;

— на входе воздуха в аспирационный патрубок станка;

— трение смеси отходов и воздуха о стенки трубы;

— повороты трассы и тройники, сужения и расширения воздуховодов;

— сопротивление циклона и фильтра;

— скрытые неучтённые сопротивления.

Давление, созданное вентилятором, теряется на преодоление всех этих сопротивлений – от начальной точки всасывания до выброса в атмосферу или в помещение цеха. Кроме того, при высоком содержании отходов в аспирационном воздухе, требуется дополнительное давление на разгон и подъём продукта (страница «Пневмотранспорт стружки и опилок»).

Цель расчёта – определить оптимальные диаметры воздуховодов, общий расход воздуха в сети и давление, которое необходимо развивать вентилятору. Применяем метод определения потерь давления на единицу длины воздухопровода.

Расчёт начинаем с наиболее протяжённого и сложного участка. В данном случае это подключение аспирации к 4-х операционному деревообрабатывающему станку. В начале участка используется легкосъёмный гибкий воздуховод. Сопротивление гибкого пластикового рукава значительно выше сопротивления гладкого металлического воздуховода. Потери давления на один метр длины находим в технической характеристике гибких пластиковых воздуховодов по графикам сопротивлений. Для шланга диаметром 110 мм, при скорости воздуха 23 м/сек, потери давления в 1 метре равны 95 Па.

Давление разрежения, которое необходимо создать в каждой точке всасывания, указано в технической документации станка или в инструкции по эксплуатации. При отсутствии данных расход воздуха и давление определяются расчётом.

По предварительно принятому расходу воздуха и назначенной скорости в «Таблице данных для расчёта круглых стальных воздухопроводов» выбираем подходящий стандартный диаметр для каждого участка. Для дальнейших расчётов принимаем табличные значения расхода и скорости – ближайшие к предварительным. В этой же строке «Таблицы» указаны потери давления на трение R (Па/м) чистого воздуха в одном метре трубы и скоростное давление движущегося воздуха Нд (Па). Без приближения к табличным значениям все эти величины можно рассчитать по формулам.

Вычисляется общая длина прямых частей участка, к ней прибавляется длина отводов в условно выпрямленном состоянии. Потери давления в 1 метре воздуховода умножаются на длину участка:

В данной аспирационной сети применяются шероховатые отводы из нескольких звеньев круглого сечения. Коэффициент местного сопротивления отводов этого типа учитывает потери давления по их длине, поэтому в данном случае вычислять длину отводов не надо. Потери давления на трение вычисляются только по длине прямых воздуховодов участка:

По справочным таблицам определяются коэффициенты ξмс всех местных сопротивлений, имеющихся на участке, и складываются в одну сумму ∑ξмс. Скоростное (динамическое) давление умножается на сумму местных сопротивлений и таким образом вычисляются потери давления на преодоление местных сопротивлений:

Найденные потери по длине и потери на местные сопротивления складываются, и получаем общую потерю давления (сопротивление) на этом участке:

К полученному сопротивлению участка прибавляем сопротивление подключенной машины, станка, аспирируемого оборудования. Если этот участок не первый по ходу сети, то к его сопротивлению прибавляются потери давления всех предыдущих участков, но кроме потерь боковых «ветвей».

Боковые «ветви» объединяются с локальной и с Главной магистралью в тройниках. Для нормального, запланированного распределения потоков потери давления объединённых участков должны быть одинаковы. В случае разницы более чем 10%, сопротивления ветвей необходимо выровнять на стадии расчёта. Большее сопротивление уменьшается, если уменьшить скорость воздуха или удалить часть местных сопротивлений, то есть упростить трассу. Меньшее сопротивление увеличится, если на участке увеличить скорость воздуха или добавить сопротивление – в виде регулировочной задвижки или постоянной диафрагмы.

Если сопротивления не удаётся выровнять идеально, то к потерям давления следующего за тройником участка прибавляют большее значение из двух объединённых магистралей. Небольшая разница сопротивлений регулируется в процессе наладки аспирационной сети.

В итоге расчёта, путём сложения потерь давления на всех участках Главной магистрали, определится общее сопротивление сети:

Для расчёта вентилятора сопротивление сети будет принято с 10% запасом на возможные неучтённые потери давления:

Содержание пыли, отходов или транспортируемого материала более 10 грамм в 1 м 3 воздуха считается повышенным. В воздухопроводах увеличивается сопротивление трения движению неоднородной смеси. При низкой запылённости незначительное повышение сопротивления учитывается общим коэффициентом 1,1 – совместно с другими неучтёнными потерями. Потери давления в воздуховоде с повышенной концентрацией твёрдых частиц рассчитываются по формуле:

Нчист – потери давления при перемещении чистого воздуха, Па;

µ – весовая концентрация, кг/кг:

М – количество пыли и отходов, поступающих в аспирацию, кг/час;

Q – расход воздуха на данном участке, м 3 /час;

ρ – плотность воздуха, при нормальных условиях ρ=1,2 кг/м 3 ;

k – опытный коэффициент.

Для отходов деревообработки:

k м – коэффициент, учитывающий свойства материалов: для опилок k м = 0,82; для стружки k м = 0,78; для измельчённой древесной коры k м = 0,8. D – диаметр воздухопровода в метрах (м). На участках сложной конфигурации с большим количеством отводов k =1,4 для всех видов древесных частиц. Для данной аспирационной сети справедливо применить k =1,4. Примеры расчёта с применением коэффициента свойств материала даны на других страницах сайта.

Весовые концентрации аэросмеси воздуха с перемещаемым продуктом:

µкр=160 / 795∙1,2 = 0,17 (кг/кг)

µстр=149,5 / 1809∙1,2 = 0,07 (кг/кг)

µун=100 / 795∙1,2 = 0,11 (кг/кг)

Весовые концентрации на участках аспирационной сети после объединения потоков:

µ БВ =(100+160) / 1612∙1,2 = 0,14 (кг/кг)

На участках, где проходит уже очищенный в циклоне или в фильтре воздух, влияние повышенной концентрации отсутствует, а возможная небольшая запылённость учитывается коэффициентом 1,1 в итоговом значении потерь давления всей сети.

Влияние весовой концентрации на повышение сопротивления трения аэросмеси в прямых воздуховодах учитываем по формуле:

Определяем значения составляющей (1+ k µ) для участков сети с повышенными концентрациями:

Влияние концентрации в местных сопротивлениях учитываем по формуле:

Опытный коэффициент k и составляющая (1+ k µ) по каждому участку определены выше.

Потери давления в отводах при весовой концентрации µ≤0,2 кг/кг:

То есть для отводов аспирационных сетей коэффициент k =1,4. Значение (1+ k µ) рассчитано выше. (Сопротивление отводов пневмотранспорта, где содержание отходов в воздухе ещё больше, рассчитывается другим методом.)

Результаты заносим в соответствующие разделы расчётной таблицы.

Производительность вентилятора определяется по итоговому расходу воздуха, в котором учтены 5% подсосов через неплотности в воздуховодах и соединениях:

Q в = Q сети +5% (м 3 /час); Q в =3462+5%=3635 (м 3 /час).

В случае расположения пылеотделителя до вентилятора, то есть на его всасывающей стороне, к этому расходу следует добавить подсосы воздуха в герметизирующих и выпускных устройствах циклонов и фильтров.

Давление Нв, которое должен развивать вентилятор, равно итоговому сопротивлению сети Нс по главной магистрали с коэффициентом запаса 1,1 на неучтённые сопротивления:

Вентилятор подбираем по давлению Нв и расходу Q в , используя характеристику вентилятора. Просматривая аэродинамические характеристики разных номеров и типов пылевых вентиляторов, принимаем такой, который даёт наибольший коэффициент полезного действия. Подходит центробежный пылевой вентилятор ЦП7-40 №5. Частота вращения рабочего колеса n =2050 об/мин, коэффициент полезного действия ƞ =0,55.

Мощность, необходимая на валу вентилятора:

N в =3635∙2498 / 3600∙1000∙0,55=4,6 (кВт).

Мощность электродвигателя для привода вентилятора:

где ƞкл=0,95÷0,98 – кпд клиноремённой передачи, ƞпод=0,97÷0,98 – кпд подшипников, k =1,15 – коэффициент запаса при мощности двигателя от 2 до 5 кВт, k =1,1 для двигателей мощностью свыше 5 кВт.

N эл =1,15∙4,6 / 0,96∙0,98 = 5,7 (кВт).

Установленную мощность электродвигателя принимаем N эл =7,5 кВт.

При частоте вращения вала электродвигателя 1470 об/мин шкив вентилятора: 5Б-180, шкив электродвигателя: 5Б-250.

Энергоснабжение станков и вентилятора организовать так, чтобы двигатель вентилятора включался раньше станков, и выключался позже их остановки. Это условие предотвращает засорение входных отверстий аспирационных патрубков перед началом работы и отложение отходов и пыли в воздуховодах в момент преждевременной остановки вентилятора.

Аспирационные установки и системы для производств – ключевое звено современной промышленной воздухоочистки

Технологические процессы неизбежно связаны с выбросом в производственную атмосферу и воздушный бассейн Земли значительных количеств опасных пылевых, газовых, аэрозольных и коллоидных загрязнителей, бороться с которыми призваны промышленные фильтры, аспирационные системы и установки очистки воздуха.

Впервые термин «aspirationem» встречается в латинских текстах 1530-го года в значении «дуть, вдыхать». Сегодня под аспирацией понимается захват, всасывание, забор, отсос, отвод воздуха, загрязненного нежелательными компонентами / средами (с их параллельной или последующей фильтрацией).

Вентиляция же, как таковая, не предполагает фильтрования или дезактивации компонентов газовоздушной среды и описывает процесс механического перемещения газовых или воздушных объемов. Впрочем, на практике различия между этими понятиями настолько условны, что зачастую оба термина рассматриваются как синонимы.

Необходимость вентиляции и аспирации на производствах

Критичность пыле- и газоочистных процедур обуславливается множественными токсикологическими факторами выбросов.

Слева направо – нормальная легочная ткань, пыльный пневмокониоз, осложненный прогрессирующий фиброз

Стоит заметить, что, вопреки расхожему мнению, профессиональное вентиляционно-аспирационное оборудование включает в себя не только пылеуловители, но и химические аппараты для нейтрализации вредных и ядовитых газов и аэрозолей,(которые часто идут в тандеме с пылевой взвесью).

Название: Расчет и выбор аспирационного оборудования
Раздел: Промышленность, производство
Тип: учебное пособие Добавлен 21:19:37 27 февраля 2011 Похожие работы
Просмотров: 10497 Комментариев: 9 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать
Жизненная функция / органПоллютанты, наносящие критический урон
Дыхательная системаметаллическая, каменная, минеральная, полимерная, резиновая, цементная пыль и крошка, асбест, кетоны, углеводороды, спирты, кислоты, щелочи, эфиры, SOx, NOx
Нервная системагалогениды, ароматические углеводороды (бензол, ксилол, толуол), жирные многоатомные спирты, сероводород, сероуглерод, оксиды азота
Костная ткань, зубыфтор, фтороводород, хлороводород и другие фториды и хлориды
Кровьугарный газ, соединения галогенов, активные кислородосодержащие соединения и оксиды
Репродуктивная функциябензпирен, растворители, азотистая кислота, нитраты, нитриты, бром
Кожакислоты и щелочи, глицерин, формальдегид, минеральные масла
Пищеварениеуайт-спирит, ацетон, фталаты, SLS, пыли тяжелых металлов

Несмотря на широкое разнообразие пылевых и газовых загрязнителей, на сегодняшний день разработаны эффективные способы для улавливания, нейтрализации, а иногда и утилизации всех вышеперечисленных компонентов.

Типы, классификации, назначения и принципы работы аспирационных систем и установок

В зависимости от тонкостей производственного процесса, направления деятельности предприятия и других условий, могут использоваться различные классы и типы оборудования.

Мобильные модули и стационарные решения

Иногда возникает в потребность в быстрой организации воздухоочистки. Тогда рационально использование мобильных аспиративных пунктов, например, таких, как передвижные рукавные фильтры для АБЗ в виде прицепов на колесах.

В случае с асфальтобетонными и битумными заводами, выбросы которых практически идентичны, такой подход имеет право на жизнь и активно практикуется.

Передвижной очистной модуль-прицеп для АБЗ

В других же случаях, особенно, когда точный компонентный состав выбросов неизвестен, мобильные и переносные устройства демонстрируют слабую или вовсе нулевую эффективность.

Классификация оборудования по циркуляционному контуру

Аспирационные установки условно подразделяются на 3 типа, в зависимости от способности к обеспечению рециркуляции:

  1. Прямоточные односторонние (сквозные) системы – загрязненная или запыленная газовая фаза проходит через установку напрямую и направляется в другой аппарат или выбрасывается в атмосферу (пример – сухой инерционный циклон);
  2. Парциальная рециркуляция – воздушная среда аспирируется, при этом часть объема эжектируется вовне, а часть возвращается в рабочую зону (пример – судовой скруббер с полуоткрытым контуром);
  3. Рециркуляционные – газовоздушная среда не покидает участок, в полном объеме инжектируясь в него после газопылеулавливающих процедур (пример – многоступенчатая аспирация швейного цеха).

Bypass-фильтрация

Под английским термином «bypass» (рус. «байпасирование потока») подразумевается возможность аппарата пускать часть потока в обход, «мимо» фильтра.

Это делается тогда, когда часть среды должна быть направлена на другие технологические нужды или попросту для экономии энергии и пролонгации долговечности газоочистного аппарата в случае, когда очистка не требуется. Соответственно, устройства могут поддерживать или не поддерживать функцию «bypass».

Классификация устройств по давлению

Каждый вентфильтр имеет определенное сопротивление, которое выражается в том, насколько «легко» пройти воздухопотоку сквозь фильтрационную схему.

Согласно международной классификации агрегаты ранжируются следующим образом:

  • Эжекторные (низконапорные) – сопротивление до 1200 Паскалей;
  • Средненапорные – от 1200 до 3700 Паскалей;
  • Высоконапорные – свыше 3700 Паскалей.

Типы фильтров для аспирационных установок

С глобальной точки зрения, аспирационная система представляет собой комплекс газо- или воздухоочистных аппаратов, и сопутствующего, служебного оборудования (воздуховоды, вытяжные короба, насосы, запорная арматура, электрооснастка).

Ключевую роль, конечно же, играет центральный фильтр, который, в зависимости от технологических условий может быть сухим, мокрым, волоконным, каталитическим, электростатическим, газоразрядным, масляным, фотокаталитическим или даже биологическим.

Рассмотрим основные типы фильтрационных аппаратов, использующихся в промышленной аспирации.

Сухие циклоны / инерционные сепараторы / аэроциклоны

Принцип действия сухих циклонных пылеуловителей заключается в радиальном завихрении пылевого конденсата, который после соударения с внутренними стенками колонны (и потери кинетической энергии) под силой гравитации опадает в пылесборник.

Инерционные сепараторы используются абсолютно во всех отраслях промышленности – как основные или вспомогательные фильтрационные агрегаты аспирационных систем. Особенно оправдано их использования в качестве первичных или базовых пулеулавливателей в деревообработке и мебельном производстве (фрезеры, кромкооблицовочные станки Flexa (и другие), сверлильные, шлифовальные, полировальные машины).

Мокрые орошаемые циклоны (гидроциклоны)

Мокрые полые пылеуловители представляют собой следующее поколение циклонов. Наряду с тангенциальным подводом потока в рабочую камеру, внутренняя полость устройства орошается форсуночным блоком.

Пыль оседает на непрерывно образующейся водяной пленке, покрывающей стенки корпуса, и опадает в шламоприемник под действием силы тяжести.

Тестирование распылительного блока

Эффективность таких аппаратов выше, чем у сухих аналогов, к тому же, мокрые инерционные сепараторы способны охлаждать воздушную среду, например, – дымовые, печные, доменные, топочные газы. Также имеется возможность загрузки различных реагентов, что позволяет гидроциклонам проявлять некоторые качества оборудования химочистки.

Вентури

Отдельно стоит упомянуть полый скруббер Вентури. Основная функциональная деталь – труба Вентури переменного диаметра – позволяет воздухопотоку разгоняться до сотен километров в час, что позволяет данным пылеосадителям эффективно обрабатывать липкие, цементирующиеся, вязкие и густые вещества, в том числе, горячие.

Разогнанный поток сталкивается с капельной преградой, разбивая ее в микротуман, на поверхности микрокапель которого происходит активное осаждение поллютанта. В конфузоре (раструбе) происходит снижение скорости среды и – как результат – конденсация тумана в жидкость, которая отводится из рабочей зоны.

Читайте подробнее о скрубберах Вентури на нашем сайте.

Абсорберы и насадочные газопромыватели в аспирационных процедурах

К крупной группе устройств относятся мокрые насадочные скрубберы и абсорберы. Несмотря на серьезные различия в устройстве, глобальный принцип задержания нежелательных механических и газообразных загрязнителей основан на абсорбционном поглощении поллютанта в жидком реагенте (или технической воде).

Насадочные абсорберы

Абсорберы со стационарной насадкой в большей мере относятся к химическим нейтрализаторам, хотя и способны на улавливание микродисперсного механического партикулята.

Принцип действия таких агрегатов основан на использовании в рабочей камере т.н. насадки – массива регулярно или хаотично уложенных тел, поверх которых производится орошение технической водой или реагентным составом (щелочным, кислым, марганцевым, известковым, бромным и т.д.).

Насадочные тела имеют огромную удельную поверхность, покрываемую жидкостной микропленкой, где абсорбируются нежелательные компоненты.

Особенно эффективна работа этих модулей в тех отраслях промышленности, где требуется одновременная аспирация выбросов мелкодисперсных частиц и токсических веществ, например, на линиях сушки илового остатка после водоочистных сооружений, хлораторных, в покрасочных камерах, цехах и боксах, на химических и нефтехимических фабриках.

Параллельное улавливание аммиака и пыли в абсорбционной установке

Пылегазоуловители с подвижной насадкой (кипящим слоем)

Пожалуй, наиболее продвинутыми и универсальными аспирационными агрегатами являются газопромыватели с подвижной насадкой. И на это есть серьезные причины.

Среди преимуществ мокрых скрубберных систем с псевдоожиженным слоем:

Демонстрация движения (кипения) шаровой насадки. Для наглядности процесса мы сделали корпус прозрачным

Сухие каталитические адсорберы

Для санитарной аспирации, (особенно, в рамках полной рециркуляции цехового воздуха), нередко применяются адсорбционные блоки, заполненные активированным углем, силикагелем, алюмосиликатами или металлизированными полимерами.

Адсорберы показывают высочайшую эффективность в захвате газов – оксидов серы, диоксида азота, паров ртути, сероводорода – и часто, (но необязательно), замыкают газоочистную цепь, выступая в роли санитарно-гигиенических аппаратов.

Типы адсорбентов (слева направо – шарики силикагеля, пеллеты активированного угля, гранулы цеолита )

Ключевой особенностью адсорберов является возможность десорбции (извлечения) захваченного вещества из адсорбента. Читайте подробнее об индустриальных адсорберах.

Другие типы промышленных фильтров

Мы рассмотрели перечень фильтрующих модулей, широко использующихся в пылегазоулавливающих мероприятиях и способных на 100% подтвердить рациональность использования.

Впрочем, в некоторых случаях также используются электростатические преципитаторы, газоразрядники, масляные насадочные кассеты, волоконные, полиэфирные, мембранные и другие фильтры.

Расчет, проектирование, изготовление, продажа, доставка и монтаж аспирационных систем и установок

По любым вопросам, касающимся изготовления и приобретения оборудования для промышленной аспирации цехов, камер, боксов, заводов, фабрик и производственных предприятий, пожалуйста, обращайтесь в ООО «ПЗГО» удобным Вам способом или заполняйте Опросник Заказчика.

Быстро доставим одинарные устройства и многоступенчатые пылегазоочистные комплексы по России, СНГ, Европе и Азии. При необходимости проведем оперативный и бесшовный монтаж / шеф-монтаж и ввод в эксплуатацию. Гарантируем ценовую доступность даже для бизнесов среднего и малого звена.

Аспирационные установки: рекомендации по выбору и монтажу

Требования к охране труда и экологическому состоянию окружающей среды вокруг действующих предприятий постоянно возрастают. Совершенствуются и системы очистки. В этой статье кратко рассмотрен процесс аспирации, виды систем и принцип работы.

Система аспирации – это вид фильтрации и очищения воздуха, применяемый в производственных цехах с технологическими процессами повышенной загрязнённости.

В первую очередь – это металлургические, горнодобывающие, лакокрасочные, мебельные, химические и другие вредные производства. Главное отличие аспирации от вентиляции воздуха заключается в том, что загрязнения собираются непосредственно на рабочем месте, глобальное распространение по объёму цеха не допускается.

Типичная конструкция системы аспирации

Схематично конструкция системы аспирации включает:

  1. Вентилятор, который создаёт воздушный поток и всасывает воздух. Используется установки типа «циклон», внутри которых создается центробежная сила. Она притягивает крупные частицы загрязнений к стенкам корпуса устройства. Таким образом производится первичная грубая очистка.
  2. Уловители стружки для сбора крупных отходов.
  3. Фильтрующие элементы различной конструкции, устанавливаемые для очистки воздуха от мельчайших загрязнений. Наиболее производительные установки состоят из нескольких типов фильтров как первичной, так и последующей тонкой очистки. Они улавливают и отделяют 99% всех частиц больше 1 мкн.
  4. Улавливающие устройства и контейнеры, в которых складируются загрязнения.
  5. Связующие воздуховоды и трубы, которые устанавливаются под наклоном для предотвращения забивания твёрдыми загрязнениями.

Отходы разных типов производств различаются по своим физико-химическим свойствам, плотности и массе. Поэтому для каждого предприятия система аспирации разрабатывается индивидуально и включает необходимые элементы. Только при таком подходе вы получите эффективную очистку воздуха.

Типы аспирационных установок

Всё многообразие систем аспирации принято классифицировать по нескольким признакам:

По степени мобильности

  • Моноблочные установки. Передвижные системы, монтируемые без воздуховода. Выпускаются серийно. Устанавливаются непосредственно возле источника загрязнений. Представляют собой простую конструкцию из вентилятора, фильтра и контейнера для сбора отходов. Предназначены для эксплуатации в цехах с относительно благополучной экологической обстановкой.

По способу вывода отфильтрованного потока воздуха

  • Прямоточные. После очистки выводят воздух за пределы помещения. Такие системы более эффективные и экологичные.
  • Рециркуляционные. Выбрасывают очищенные и тёплые воздушные массы в цех. Главные преимущества таких систем: снижение затрат на нагрев и увлажнение воздуха, меньшая нагрузка на общую принудительную вентиляцию цеха.

Расчёт оборудования для системы аспирации

Правильный расчёт параметров оборудования – основной залог эффективной работы аспирационной установки. Расчёты сложные, так как необходимо учесть множество факторов для каждого отдельно взятого предприятия. Поэтому выполнять такую работу должны только высококвалифицированные специалисты-инженеры. Основные факторы, которые необходимо учитывать при составлении проекта системы аспирации:

  • скорость движения воздуха в системе, которая зависит от материала воздуховода;
  • площадь и объём помещения;
  • влажность и температура воздуха;
  • характер и интенсивность загрязнений;
  • продолжительность рабочей смены.

На основе полученных данных определяется и рассчитываются основные параметры системы:

  • пропускная способность каждого отдельного устройства;
  • необходимый тип фильтров, их производительность;
  • диаметр трубы воздуховода, при этом для каждого производственного участка он может быть разным;
  • проектируются точки установки вентиляторов и расположение воздуховода.

Особенности монтажа и обслуживания

Для монтажа аспирационной установки не требуется менять компоновку основного оборудования или последовательность технологического процесса. Правильно спроектированные под заказ аспирационные системы учитывают все особенности производства и интегрируются в уже существующую систему.

Эффективность и скорость аспирации установки значительно снижают негерметичные соединения. Поэтому важно не только установить систему, но и регулярно проводить техосмотры и мероприятия, направленные на предупреждение разрывов соединений, вовремя устранять выявленные дефекты. Это повысит производительность установки и снизит энергозатраты при её работе.

Экономить на проектировании и внедрении аспирационных комплексов не стоит. Сомнительное оборудование или неправильно рассчитанная установка может привести не только к повышению заболеваемости среди рабочих и снижению производительности труда, но и к закрытию предприятия.

Монтаж системы аспирации – это обязательная и необходимая техническая процедура на любом современном предприятии. Кроме того – это часть культуры производства. Промышленная аспирация не только улучшает микроклимат в производственном помещении, но и предотвращает загрязнение окружающей среды за стенами завода или фабрики.

Расчет и выбор аспирационного оборудования (стр. 1 из 6)

Местная вытяжная вентиляция играет наиболее активную роль в комплексе инженерных средств нормализации санитарно-гигиенических условий труда в производственных помещениях. На предприятиях, связанных с переработкой сыпучих материалов, эту роль выполняют аспирационные системы (АС), обеспечивающие локализацию пыли в местах её образования. Общеобменная вентиляция до настоящего времени играла вспомогательную роль – обеспечивала компенсацию воздуха, удаляемого АС. Исследованиями кафедры МОПЭ БелГТАСМ показано, что общеобменная вентиляция является составной частью комплекса систем обеспыливания (аспирация, системы борьбы с вторичным пылеобразованием – гидросмыв или сухая вакуумная пылеуборка, общеобменная вентиляция).

Несмотря на длительную историю развития, аспирация получила фундаментальную научно–техническую основу лишь в последние десятилетия. Этому способствовало развитие вентиляторостроения и совершенствование техники очистки воздуха от пыли. Росла и потребность аспирации со стороны быстро развивающихся отраслей металлургической строительной индустрии. Возник ряд научных школ направленных на решение возникающих экологических проблем. В области аспирации стали известными уральская (Бутиков С.Е. [1], Гервасьев A.M. [2], Глушков Л.А. [3], Камышенко М.Т. [4], Олифер В.Д. [5] и др.), криворожская (Афанасьев И.И. [6], Бошняков Е.Н. [7], Нейков О.Д. [8…10], Логачев И.Н. [9…12], Минко В.А. [11, 13,…, 15], Серенко А.С. [16, 17], Шелекетин A.В. [17, 18] и американская (Хемеон В. [19], Принг Р. [20]) школы, создавшие современные основы конструирования и методики расчета локализаций пылевыделений с помощью аспирации. Разработанные на их основе технические решения в области проектирования систем аспирации закреплены в ряде нормативных [21…24] и научно–методических материалов [25…28].

Настоящие методические материалы обобщают накопленные знания в области проектирования аспирационных систем и систем централизованной вакуумной пылеуборки (ЦПУ). Применение последних расширяется особенно в производстве, где гидросмыв недопустим по технологическим и строительным соображениям. Предназначенные для подготовки инженеров–экологов методические материалы дополняют курс «Промышленная вентиляция» и предусматривают развитие практических навыков у студентов старших курсов специальности 17.05.09. Эти материалы нацелены на то, чтобы студенты умели:

— определить необходимую производительность местных отсосов АС и насадков ЦПУ;

— выбрать рациональные и надёжные системы трубопроводов с минимальными потерями энергии;

— рассчитать пылевую нагрузку и выбрать эффективные системы очистки запыленного воздуха;

— определить необходимую мощность аспирационной установки и выбрать соответствующие тягодутьевые средства

— физическую основу расчета производительности местных отсосов АС;

— принципиальное отличие гидравлического расчета систем ЦПУ и сети воздуховодов АС;

— конструктивное оформление укрытий перегрузочных узлов и насадков ЦПУ;

— принципы обеспечения надежности работы АС и ЦПУ;

— принципы подбора вентилятора и особенности его работы на конкретную систему трубопроводов.

Методические указания ориентированы на решение двух практических задач: «Расчет и выбор аспирационного оборудования (практическое задание №1), «Расчет и выбор оборудования вакуумной системы уборки пыли и просыпи (практическое задание №2)».

Апробация этих задач осуществлена в осеннем семестре 1994 года на практических занятиях групп АГ-41 и АГ-42, студентам которых составители выражают признательность за выявленные ими неточности и технические погрешности. Внимательное изучение материалов студентами Титовым В.А., Сероштаном Г.Н., Ереминой Г.В. дали нам основание внести изменения в содержание и редакцию методических указаний.

1. Расчет и выбор аспирационного оборудования

Цель работы: определение необходимой производительности аспирационной установки, обслуживающей систему аспирационных укрытий мест загрузки ленточных конвейеров, выбор системы воздуховодов, пылеуловителя и вентилятора.

А. Расчет производительности местных отсосов (объемов аспирации).

Б. Расчет дисперсного состава и концентрации пыли в аспирируемом воздухе.

В. Выбор пылеуловителя.

Г. Гидравлический расчет аспирационной системы.

Д. Выбор вентилятора и электродвигателя к нему.

(Численные значения исходных величин определяются номером варианта N. В скобках указаны значения для варианта N = 25).

Читать еще:  Ремонт вибрационной шлифмашинки своими руками
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector