Аспирационная установка для очистки воздуха

Аспирационная установка – промышленная система очистки воздуха

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

Как работает аспирационная установка

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

В зависимости от рециркуляции аспирацию подразделяют на следующие типы:

• рециркуляционные, где поглощенная газовоздушная фаза полностью возвращается на очищаемый участок;
• парциальные, с частичным возвратом захваченного воздуха в помещение, которое очищается;
• прямоточные (односторонние, сквозные), с выбросом в окружающую среду или направлением на другой аппарат.

Способность обеспечивать циркуляцию влияет на применение вытяжных устройств. Наиболее экономные 1-сторонние варианты применяются обычно за городом. Они всасывают отходы, не представляющие значительной опасности для человека. Например, на сельскохозяйственных предприятиях широко используется циклон.

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

Как выбрать систему аспирации

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

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

Промышленная аспирация и вентиляция технологических выбросов

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

• Под вентиляцией (лат. ventulum – легкий ветерок) в общем смысле понимается механическое перемещение воздушных масс. При вытяжной вентиляции поток движется от источника загрязнения во внешний воздушный бассейн. Под действием перепада давлений, обеспечиваемого напорным вентилятором или иным нагнетателем. Приточная вентиляция, напротив, предполагает подачу свежего воздуха внутрь цеха из атмосферы. При вентиляции среда может засасываться или выбрасываться как без обработки, так и проходить через фильтрационную установку;
• Аспирация в промышленности (лат. aspiratio – вдыхание, вдувание) – непосредственно отсос воздушной среды от источника загрязнения. Обычно, с последующей фильтрацией примесей или направлением их в отстойник / пыле сборник / буфер.  Аспирация может идти как по открытому контуру, так и по замкнутому. Весь или часть очищенной воздушной среды возвращается в производственную атмосферу предприятия.

 

 

 

 

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

Аспирационная установка. Классификация.

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

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

• Общий принцип работы аспирации – сухое или мокрое пылеулавливание и газоочистка, аспирационная установка;
• Фильтрующий принцип / материал: ротационно-вихревые, тканевые / текстильные (волоконные), жидкостные, электростатические, другие;
• Концентрация примесей аспирации мг/м³;
• Объем обрабатываемой среды м³/час;
• Температура воздухопотока;
• Дисперсность улавливаемых частиц, мкм или класс (1-5 класс);
• Возможность процессинга опасных, цито токсичных включений;
• Способность к улавливанию, отводу и захвату липких, вязких, маслянистых, цементирующихся веществ, пыле аэрозольных взвесей;
• Обработка сред, склонных к воспламенению, самовоспламенению, детонации или само детонации;
• Пневматическое, гидравлическое / пневмогидравлическое сопротивление.

Классы и типы систем аспирации.

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

Индустрия	Тип и размерность пылевых включений, рациональный пылеуловитель
Деревообрабатывающие станки, мебельные и иные деревообрабатывающие и смежные производства	Крупная и мелкая стружка, сухая крупно и средне дисперсная пыль
	Циклоны, рукавные фильтры и их комбинации, скрубберы
Литье, плавильные агрегаты, ротационные печи	Мелкая плавильная пыль и токсичные включения, в том числе галогениды
	Барботажные фильтры, скрубберы Вентури
Металлообработка (аспирация)	Стружка, микро дисперсная полировальная, шлифовальная пыль, липкие частички полировальных паст / смесей
	Для крупных частиц – циклоны (со стойкой футеровкой), для мелкой пыли и цементирующихся компонентов – мокрые скрубберы
Табачная, мукомольная, зерноперерабатывающая, мучная промышленность, обработка растительного сырья	Шелуха, лузга, крупная и средняя пыль, мелкие растительные волокна
	В зависимости от условий производства, могут использоваться любые типы аспирационных систем и фильтров, (кроме электростатических)
Добывающая, перерабатывающая промышленность, перевалка, грохот, транспортировка	Каменная, рудная, угольная пыль, минеральная крошка
	Циклоны, мешочные аспираторы, мокрые скрубберы
Производство пластиков, полимеров	Полимерная пыль, резиновая крошка, стекловолокно
	В зависимости от тонкостей и этапа технологии – циклонные, рукавные или Скрубберные фильтры
Энергетический сектор (аспирация)	Топливная пыль (уголь, кокс), газодымовые выбросы, зола, сажа, копоть, пепел
	Рукавные тканевые фильтры (для сухой топливной пыли), мокрые абсорберы (для дезодорации и золоулавливания), редко – циклонные батареи

Что такое аспирация

Аспирация — это технологически обеспеченный процесс извлечения вредных примесей. А также мелкодисперсных пылевых частиц из окружающей среды. Сама суть аспирационного вмешательства  это создание с помощью специальных установок разности давлений. В результате которой начнётся засасывание части воздуха в устройство с последующей фильтрацией и выпуском наружу.

Совершенствование систем аспирации привело к тому, что на сегодняшний день существует большой ассортимент воздухоочистительных установок, с той или иной степенью эффективности способных выполнять задачи по уменьшению вредных выбросов на различных производственных площадках.

В чем разница между аспирацией и вентиляцией

Вентиляция и аспирация – это очень близкие понятия. Вентиляционные и аспирационные установки работают по принципу тесного взаимодействия друг с другом. Однако между этими терминами есть существенная разница:

• Вентиляция – это удаление газопылевой смеси из производственного помещения с последующей заменой тем же объёмом чистого воздуха, взятого из окружающей среды.
• Аспирация – это очистка воздуха внутри производственного помещения до пригодного для дыхания состояния

Следовательно, вентиляция сама по себе не способна положительно повлиять на экологию, так как удалённые из помещения вредные вещества все равно попадают во внешнюю среду. Что касается системы аспирации, её преимущество заключается именно в очистке воздуха с помощью фильтрующих элементов. После аспирации воздух пригоден как для дыхания внутри цеха, так и для выведения наружу с минимальными последствиями для природы.

Задачи аспирации

Следуя вышесказанному, можно сформулировать основные задачи аспирации, как науки, связанной с обеспечением современного производства и успешно отвечающей некоторым нуждам человечества:

• борьба с вредными производственными выбросами;
• обеспечение взрывопожаробезопасности некоторых производств;
• минимизация вредного воздействия на персонал производственных площадок;
• участие в решении проблем экологии и изменения климата.

Учитывая значение аспирации для всех видов производственной деятельности, становится понятно, почему большинство крупных предприятий уделяют столько внимания и финансовых средств полноценной организации данного вопроса.

В частности, аспирация воздуха на деревоперерабатывающих предприятиях имеет исключительную важность в плане пожарной безопасности объекта. Известно, что мелкодисперсная древесная пыль может стать причиной возгорания (и даже взрыва!) в случае кратковременного контакта с открытым пламенем или искрой.

Аспирация на производстве

Все без исключения виды производства нуждаются в аспирации, оснащении вентиляционными и газоочистными установками. Однако существует перечень видов деятельности, обеспечение которых вспомогательным оборудованием в виде систем аспирации является жизненно важным. Вот этот список:

1. Деревоперерабатывающие и смежные производства (мебельные фабрики);
2. Металлообработка, открытая плавка металлов, кузнечное производство;
3. Мукомольная и табачная промышленность;
4. Добыча и переработка полезных ископаемых.
5. Производство пластмасс и полимеров.

Функциональная деятельность этих предприятий сопровождается повышенным выделением в атмосферу вредных примесей и пылевых загрязнений. Поэтому необходимо уделять большое внимание выбору подходящей для данного вида деятельности аспирации.

Стационарная и мобильная аспирационная установка

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

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

 

 

 

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

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

Сухие пылеуловители. Сухая аспирационная установка.

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

Циклоны

Циклоны представляют собой простые и надежные пылеуловители, показывающие хороший КПД в аспирации пыли крупной и средней дисперсности.

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

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

Рукавные фильтры

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

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

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

 

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

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

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

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

Мокрые скрубберы и абсорберы. Мокрая аспирационная установка.

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

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

Тип жидкостного аспиратора и базовый принцип работы	Отраслевое применение / назначение
Скруббер Вентури	Назначение: фильтрация, аспирация пыли любой природы, в том числе липких, цементирующихся компонентов, сиропов, эмульсий, масел, строительных смесей, минеральных взвесей, а также аэрозольных и дымовых потоков с копотью, золой, сажей, пеплом, газоочистка
Основной элемент конструкции – труба Вентури, проходя через которую, пыле поток разгоняется и разбивает распыляемый абсорбент в микротуман, в котором происходит осаждение примесей
Пенный абсорбер	Назначение: улавливание, аспирация мелкодисперсной или мягкой пыли, а также нейтрализация химически активных дымов и пыле дымовых сред (энергетика, металлургия, гальваника, ЦБК, нефтехимия, химия)
Улавливание загрязнителя происходит в слое пены, образующейся в результате прохождения потока через перфорацию в ярусно расположенных поддонах (при одновременной подаче воды или абсорбента на поддоны)
Скруббер с подвижной насадкой	Назначение: аспирация, обезвреживание больших объемов газовоздушных сред, содержащих высокие концентрации пылевых, дымовых и иных твердо фракционных загрязнителей – АБЗ, ЖБИ, добыча и переработка минерального сырья, пункты погрузки, крупные объекты энергетики (ТЭЦ, ТЭС, ГРЭС, котельные), нефтехимическая отрасль, металлургия и др.
Осаждение примесей идет в сложном кипящем слое (полипропиленовые шары в слое воды), который образуется в результате точного баланса давлений входящего потока и общего пневмогидравлического сопротивления аспирационного аппарата

Таблица: базовое устройство и назначение мокрых пылеуловителей

Мокрые жидкостные фильтры

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

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

Характеристики и преимущества аспирационного оборудования от компании АРСЕНАЛ.

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

• КПД пыле очистки ≈ 99% для частиц с дисперсностью от 0,5 мкм. при объеме обрабатываемого потока от нескольких десятков м³/час до сотен тысяч м³/час;
• Сухие и мокрые пылеуловители, пыле газоуловители, золоуловители;
• Эффективный температурный предел – до +900 градусов Цельсия;
• Возможность нейтрализации токсичных, взрыво- и пожароопасных пыле потоков;
• Низкое сопротивление;
• Богатая комплектация поставки: непосредственно аспирационная вентиляционная установка, заборные зонты (короба), газоходы / воздуховоды, насосы, вентиляторы, оборотные и буферные емкости, пылесборники, системы мониторинга, автоматизации и управления;
• Надежность, безотказность, компактность, долговечность;
• Низкая цена, доступная даже для средних и малых предприятий, высокая экономичность работы, низкие операционные траты, быстрая окупаемость.

Аспирационная установка входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ (22 раздел) Очистка вредных выбросов).

ПОДОБРАТЬ УСТАНОВКУ