Промышленные установки и системы аспирации предотвращают накопление в воздушной среде вредных веществ и помогают организовать безопасные условия труда, улучшают общее качество атмосферы, обеспечивая при этом соблюдение технологических норм производства на предприятиях самого разного профиля деятельности.
Особенности аспирации
Аспирация – это процесс очистки воздуха в рабочей или расширенной зоне производственного цеха с целью удаления пыли, частиц сажи, аэрозолей и прочих загрязнений. Выделенные аспирационные установки часто применяют для очистки отдельных участков и технологических линий, являющихся источниками последующего общего загрязнения. Комплексные решения по очистке воздуха разрабатывают в рамках проектов для целых цехов и предприятий.
Применяемые сегодня системы имеют разные принципы действия. Они позволяют решать имеющиеся задачи в различных условиях, на предприятиях металлургии, топливно-энергетического комплекса, деревообработки. При этом необходимо понимать, что системы аспирации способны обеспечивать очистку воздуха с очень высоким уровнем качества.
Виды аспирационных установок
Системы аспирации включают целый комплекс оборудования с установками фильтрации и воздуховодами для подачи загрязненного воздуха и вывода очищенного. Большая часть используемых сегодня систем использует мокрый или сухой способ аспирации. Несколько особняком стоят установки с использованием электрофильтров и сорбционных методов.
Системы сухой аспирации чаще всего реализуются на основе фильтрующих (рукавные и картриджные фильтры) или механических установок (осадительные, инерционные, центробежные).
Мокрая аспирация реализована в скрубберах различной конструкции, в установках с использованием водяной завесы, бурления или пенообразования. Смоченные водой частицы удаляются из потока газа или воздуха и выводятся из установки вместе с водяным потоком.
В электрических установках частицы пыли заряжаются под воздействием электрического поля, возникающего между двумя электродами фильтра. Затем за счет адсорбции, на поверхности частиц пыли отрицательно заряженных ионов, частицы пыли приобретают заряд и притягиваются к электроду с зарядом противоположного знака. Сорбционные установки используют фильтры на основе материалов с абсорбционными или адсорбционными свойствами.
В таблице ниже представлена классификация типов и разновидностей производственных установок аспирации.
| Установки для аспирации | Принцип действия |
| Сухие пылеуловители | |
| Осадительные камеры | Механические |
| Инерционные установки | |
| Центробежные установки | |
| Волокнистые фильтры | Фильтрующие |
| Тканевые фильтры | |
| Зернистые фильтры | |
| Мокрые пылеуловители | |
| Форсуночные скрубберы | Промыватели |
| Скрубберы Вентури | |
| Динамические газопромыватели | |
| Центробежные установки | Жидкостно-пленочные |
| Ударно-инерционные установки | |
| Тарельчатые установки | |
| Электрофильтры | |
| Сухие горизонтальные фильтры | Однозонные |
| Сухие вертикальные фильтры | |
| Мокрые фильтры | |
| Абсорберы | Сорбционные установки |
| Адсорберы | |
| Ионообменные установки | |
Циклоны
Циклон – широко распространенное оборудование центробежного типа. В нем использован сухой метод очистки воздуха от твердых пылеобразных примесей. Очистка происходит за счет центробежной сепарации засасываемого в циклон воздуха. Пыль и твердые частицы из завихренного потока ударяются об стенки корпуса, теряют кинетическую энергию и смещаются в пылесборный бункер. Очищенный воздух выбрасывается наружу.
В состав конструкции входит рабочая камера в форме цилиндрической колонны и конический раструб для сброса выделенных из вращающегося потока загрязнений в накопительный бункер. Чаще всего циклоны имеют вертикальную ориентацию, но применяются и горизонтальные варианты. Имеются также циклоны с влажной очисткой.
Для очистки сильно загрязненного воздуха применяют несколько последовательно соединенных установок (мультициклонов).
Рукавные фильтры
Рукавные фильтры – это наиболее эффективный инструмент в составе систем аспирации для сухой очистки от пыли и других взвешенных частиц. Встроенная в установку система самоочистки позволяет удалять пыль, осаждаемую на фильтрующей поверхности рукавов.
Для изготовления рукавных фильтров используют нетканые иглопробивные синтетические материалы, наиболее часто состоящие из полиэстера, полипропилена, полиакрилнитрила. Материал фильтра подбирается индивидуально, с учетом особенностей технологического процесса. Средний срок службы фильтровальных элементов составляет 2-3 года, однако этот показатель во многом зависит от физических и химических свойств аспирируемого газа. Он может доходить до 5 лет.
Рукавные фильтры – надежный и эффективный элемент систем аспирации, используемый на предприятиях для очистки воздуха, способствующий защите здоровья работников и соблюдению технологических норм производства.
Преимущества рукавных фильтров
Это универсальные сухие очистители, подходящие для разных отраслей, включая металлургию, химическую промышленность, предприятия по производству цемента и других строительных сыпучих материалов. Высокая эффективность фильтрации позволяет собирать в бункер и повторно использовать даже мелкие частицы, возвращая очищенный воздух в цех или выбрасывая его на улицу.
Картриджные фильтры
Альтернативой рукавным пылеуловителям могут выступать системы с картриджными фильтрами. Воздух с частицами пыли засасывается из помещения в камеру установки аспирации и проходит через фильтрующий материал. Частицы пыли задерживаются на нем, а воздушный поток выбрасывается обратно в помещение или на улицу.
Картриджи для аспирации включают каркас цилиндрической формы, на внешней поверхности цилиндра закреплен гофрированный фильтрующий материал. Используемые для пылеулавливания материалы определяют предназначение и эффективность фильтров. Складчатая конфигурация фильтровального материала картриджа позволяет получать большую эффективную поверхность фильтрации в относительно компактном объеме.
К достоинствам таких установок можно отнести – простой процесс установки и замены картриджей.
По степени очистки картриджные фильтры столь же эффективны, как и рукавные. Но они не эксплуатируются в условиях высокой запылённости аспирируемого воздуха, а также имеют более низкую температуру температур применения. Ассортимент применяемых фильтровальных материалов не столь широкий.
Электрические фильтры
Принцип действия систем аспирации с электрическими фильтрами основан на эффекте электростатики. Заряженные под воздействием электрического поля частицы загрязнений притягиваются к пластинам с противоположным зарядом. Применяются одно зонные и двухзонные варианты таких фильтров.
Промышленные электростатические фильтры способны отсеивать очень мелкие частицы. Основной недостаток такой аспирации – очень высокая стоимость оборудования, в сравнении с традиционными принципами пылеудаления, а общая эффективность при этом более низкая, чем у рукавных и картриджных фильтров.
Пылеосадительные камеры
Промышленные пылеосадительные камеры – еще одна разновидность установок для очистки воздуха или газовой среды от пыли и взвешенных частиц. Такие камеры могут использоваться как первая грубая ступень пылеудаления перед рукавными фильтрами в многоступенчатой аспирационной системе. Например, на предприятиях деревообработки, на заводах по производству цемента, удобрений, строительных смесей.
Наиболее простой конструкцией является пассивная пылеосадительная камера большого объема с пропускаемым через нее воздушным потоком. Более тяжелые (в сравнении с молекулами воздуха) частицы пыли быстрее замедляются и под действием силы тяжести оседают в накопительный бункер.
Мокрый принцип очистки
Системы аспирации с мокрой очисткой используют методику пропускания воздушного потока через водяную или жидкостную завесу. Содержащиеся в воздухе частицы пыли и эмульсий при этом увлажняются, оседают и попадают в емкость для сбора загрязненной жидкости.
Другие варианты систем аспирации с мокрой очисткой предусматривают выделение пылевых загрязнений с помощью скрубберных конструкций различного типа.
По эффективности установки мокрой аспирации сравнимы с рукавными и картриджными. К их достоинствам можно отнести повышенную температуру очищаемой воздушной среды и возможность ее понижения в процессе очистки. В отдельных случаях возможна некоторая дегазация с нейтрализацией вредных газов. Мокрая аспирация хуже справляется с органическими взвесями, с нерастворимыми (не смачиваемыми) в воде веществами.
В целом – это достаточно эффективный, но затратный метод очистки воздуха, требующий использования воды с отводом отработанной фракции в очистные сооружения.
Особенности проектирования и монтажа аспирационных установок
Проектирование и монтаж установок для очистки воздуха и газов включают ряд важных этапов. Это сложный и важный процесс, реализацией которого занимаются такие специализированные организации, такие как «Аспекс машиностроительная компания».
- В первую очередь выявляются источники загрязнений, вызывающие их технологические процессы и операции, а также типы и концентрации загрязнений.
- Следующий этап включает выбор технологии очистки (мокрая или сухая).Затем рассматривается подходящий вариант установки/системы аспирации, согласно приведенной выше таблицы.
- Разработка технологической структурной схемы включает план размещения всех составляющих элементов системы.
- Затем следует этап расчета параметров, включающий расход воздуха, размеры, длину и сопротивление трубопроводов, расчет фильтров.
По завершении расчетов выбирается подходящее оборудование, разрабатывается проектная и монтажная документация. На ее основании выполняется монтаж оборудования с учетом требований производителя.
Заключение
Аспирационные установки разного типа и назначения играют ключевую роль в защите здоровья и безопасности работников промышленных предприятий, а также они необходимы в целях соблюдении технологических и экологических норм.
Каждая из описанных систем аспирации имеет свои особенности, достоинства и недостатки. Например, мокрые системы очистки воздуха и газов требуют дополнительные сооружения по подводу чистой и отводу загрязненной воды. Электрические фильтры способны работать при повышенной температуре очищаемой среды, но удаляют при этом только электризующиеся частицы. Сухие методы очистки часто являются наиболее предпочтительным вариантом. Подобрать оптимальное решение вам всегда помогут специалисты «Аспекс машиностроительная компания».
