Модерна сграда - предприятие, промишлено съоръжение, частна къща– невъзможно е да си представим без въздухообменен комплекс. Вентилацията е ключов компонент на всяка сграда инженерни комуникации. Без своевременно подаване, обработка и обезвреждане въздушно течениеИзключително трудно е да се поддържа оптимален климат за техническия персонал и условия за правилна работа на производственото оборудване. Изрязване на фигурни части индустриална вентилацияе изключително важен етап от инсталирането на въздухообменен комплекс. Редица дейности за производство на компоненти вентилационни тръбиизисква изключително професионална подготовка и реализация.
Индустриална система за обмен на въздух
Кратка информация за вентилацията
Целта на всеки обмен на въздух е непрекъснатото подаване и обработка на въздушните потоци с последващото им отстраняване извън помещенията. Методът на естествена вентилация едва ли е подходящ за промишлено съоръжение.
Най-често вентилацията се свързва с филтрационно почистване, както и с охлаждане/затопляне на въздушната маса.
Индустриалната вентилация е принудителен процес, който е възможен само благодарение на специализирано оборудване за контрол на климата.
Има три вида принудителна вентилация:
- доставка;
- ауспух;
- Комбинирана (захранваща и смукателна вентилация).
Вентилация на промишлени съоръжения
Комбинираната схема за обмен на въздух се счита за най-добра оптимален методорганизиране на движение на въздуха в помещението. Захранващата част на такъв комплекс е отговорна за достъпа и обработката на потоците свеж въздух, а изпускателната част е отговорна за тяхното навременно и ефективно отстраняване извън дадената зона.
Организацията е такава сложна системаобменът на въздух включва редица важни етапи, всеки от които е гаранция за успешното изпълнение на проекта. Един от тези важни етапи е проектирането, при което се определят най-подходящите възли и оборудване за дадено помещение.
Примерна проектна документация
Модерна промишлена система за обмен на въздух е невъзможна без:
- Въздуховоди;
- вентилатори;
- Нагреватели (устройства за обмен на въздух);
- Охлаждащи устройства;
- Системи за захранване, отговорни за навременен достъп на въздух;
- Различни филтри за пречистване на въздуха от вредни примеси и газове.
Не напразно първо споменахме въздуховодите. Ако вентилаторът може да се определи като „сърцето” на всяка система за принудителен въздухообмен, то въздуховодите са „артерии”, по които въздухът се движи в строго определена посока.
Тръби за въздуховоди
Предназначение и характеристики на въздуховодите
Правилно проектираната тръбопроводна мрежа е в основата на една ефективна вентилационна система. Ето защо съвременните системи за обмен на въздух изискват разнообразие от форми и характеристики на тези продукти.
Може да се спомене, че само метални тръбиза движение на въздуха има повече от 10 различни видове. Тези „артерии“ трябва да имат високи нива на огнеустойчивост, антикорозионна устойчивост, устойчивост на киселинни среди и т.н. Ламарина (мед, алуминий, титанови сплави), пластмаса, фиброцимент са всички материали, от които се изработват въздуховодите. Има и кръгли и правоъгълни секции от такива тръби, всяка от които има своя собствена индивидуални характеристики. Нека споменем и гъвкавите, твърдите и полутвърдите въздуховодни тръби. И така нататък.
Пластмасова кутия за въздуховод
С други думи, изборът на продукти за въздуховоди зависи от желанията на клиента, инженерните характеристики индустриални помещения, предназначение и монтаж на въздухообменната мрежа.
Технология за производство на тръби за въздуховоди
Производството на вентилационни канали и фитинги (да се чете – част, елемент) трябва да осигури най-високо качествовръзки и връзки. Това ще позволи да се изравнят възможните загуби на циркулация на въздуха в бъдеще и да се инсталира мрежа за обмен на въздух по-ефективно и без значителни времеви разходи. Точността на производството на тръбни компоненти зависи от правилно настроеното автоматизирано управление на устройствата и машините.
Фасонни елементи на вентилационната система
Изключително важна е и квалификацията на специалистите; колко рационално ще могат да маркират и режат листов материал(разглеждаме най-често срещания материал - нисковъглеродна стомана) за "модели" на фасонни части на въздуховоди. Работниците трябва да имат познания за различни връзки на мрежови елементи и части, функционалността на дизайна на автоматизацията, както и основните изисквания за материалите и оборудването, посочени в SNiP.
Подбор на материал и методи на работа
Практическото изпълнение на кроенето започва с избора на подходящ материал. Необходимо е да се вземат предвид факторите на насищане, охлаждане/нагряване, твърдост на ярема, вибрационни характеристики, както и редица други оперативни нюанси.
Пример за оформление на оформени компоненти
Най-често срещаният метод на обработка ламаринаКислородното рязане се използва за рязане на елементи от въздуховодната мрежа. По този начин можете да реализирате:
- Директно нарязване на стоманата;
- Метален профил за подрязване;
- Изрязване на различни клинове, фланци и други заготовки.
Свързването на оформени компоненти един към друг - заваряване - също има редица характеристики:
- Обичайният (ръчен) метод на заваряване е челни фуги, с изключение на металните резерви;
- Методът на шева или на място включва автоматизация на електрическото заваряване и позволява резерви за материал.
Технология на шевно заваряване
Фасонните елементи на мрежата за обмен на въздух трябва да бъдат изрязани с комбинирани шаблони. В допълнение към заваряването, свързването им заедно в един комплекс е възможно по следните начини:
- Камбани;
- фланци;
- Кримпващи ленти.
Всички тези методи за закрепване на тръбни елементи по същество не се различават много един от друг, но имат свои собствени индивидуални характеристики. Например, връзката на гнездото включва пръстен, който при нагряване се поставя в края на въздуховода и след охлаждане се заварява към тръбата. Същата процедура се извършва и по отношение на самия въздуховод. След това пръстените се закрепват заедно чрез заваряване.
Примерни инженерни изчислителни таблици
За да се предотврати запушване, фитингите трябва да бъдат направени с плавни завои, съгласно стандартен шаблон.
Необходимо е да се вземе предвид фактът, че не всички елементи на въздуховодната мрежа са еднакви по отношение на устойчивостта на износване. Отрязването на някои части, които попадат в такава „рискова зона“, трябва да се извърши, за да могат тези компоненти да бъдат заменени в бъдеще, без да се застрашава целият комплекс.
Най-трудоемката и отговорна операция се счита за маркиране на тройници, преходи, кръстове и др. Изрязването на такива вентилационни сегменти (до 900 мм) трябва да се извършва съгласно инвентарните комбинирани шаблони. Частите с диаметър над 900 mm трябва да се произвеждат въз основа на специални инженерни таблици, които осигуряват маркировки според координатите.
Производство на въздуховоди
Аспирацияпредназначени за отстраняване на малки сухи частици от под капаците на транспортно и технологично оборудване и работна зонаизползвайки метода на засмукването им с въздушен поток (въздухът се използва като носеща среда) в тръбопровода на аспирационната система, през който частиците с въздушния поток достигат местоназначението си (филтър, утаител и се събират в някакъв контейнер) . За елиминиране на праховите емисии се използват аспирационни системи с широка мрежа от въздуховоди и оборудване за почистване на газ.
Монтажът и пускането в експлоатация на аспирационни агрегати се извършва в предприятия за съхранение и преработка на зърнени продукти, тухлени фабрики, кариери и др.
Стремежът е различен от вентилацияфактът, че при вентилацията работата на системата е насочена към контролиране на въздушните потоци като такива, а при аспирацията въздухът се използва само като носител, а работата на системата е насочена към отстраняване на малки сухи частици.
Проектиране на системи
Целта на аспирационната система е да предотврати разпространението на вредни емисии от източника във въздуха на работната зона. Аспирационно устройство обикновено се изисква в дървообработващи, трошачни и други предприятия от леката и тежката промишленост, където технологичният процес включва освобождаване на вредни вещества. Основната разлика от този типвентилация от други е голям ъгъл на наклон на въздуховодите, за да се предотврати образуването на застояли зони и висока скороствъздушно течение.
Ефективността на системата се оценява чрез така наречената степен на неунищожаване, тоест съотношението на отстранените вредни вещества към вредните вещества, които са избягали от изхвърлянето от местната смукателна система и следователно са навлезли във въздуха на работната зона.
Има два вида аспирационни системи - моноблок и модул.
Моноблокови аспирационни системи
Предимствата на моноблоковите системи включват мобилност и автономност. Конструкцията на моноблок позволява инсталацията да бъде разположена в близост до източници на вредни емисии и осигурява лесно свързване към електрическата мрежа на централните аспирационни системи. Моноблокът се състои от вентилатор, сепаратор (филтър) и контейнер за отпадъци и може да бъде мобилен и стационарен.
Модулни аспирационни системи
Този тип система е по-ефективна модулна системааспирацията се проектира и монтира въз основа на конкретната задача, поставена от клиента, чието решение е пълна съвместимостхарактеристики на създаденото устройство с технологичния процес, изискващ неговото присъствие.
Основните елементи и компоненти на тази система:
- въздуховоди
- режещи модули
- преси, пресови контейнери
Аспирационните системи са намерили своето приложение в такива отрасли като:
- производство на прахове и насипни материали
- обработка и производство на изделия от хартия и картон
Загуба на производителност
Значителна част от производителността е намалена поради наличието на течове в системата, създаващи загуби от 5-10% [ ] . Това явление често не се взема предвид при извършване на проверка на вече работещи аспирационни системи или при създаване на проект. Изборът на вентилаторен блок се извършва без да се вземат предвид стандартизираните загуби, без да се преизчислява мощността на вентилатора с необходимия запас.
Производството на много видове продукти е свързано с образуването на прахови частици, които пречат на работещите да дишат и застрашават тяхното здраве. Циментови фабрики, трошачки, мелници, химическа и металургична промишленост и много други икономически сектори се сблъскаха с проблема с чистотата на въздуха в своите цехове веднага след появата им.
Те се опитаха да се борят с прах и други опасни замърсители чрез издаване на лични предпазни средства (наречени респиратори и представляващи най-простите дихателни филтри), но те не бяха по-различни висока ефективност. През последните десетилетия в развитите производствени компанииПо-ефективното средство за създаване на нормални условия на труд - аспирацията - става все по-популярно. Тази дума споделя латинския корен "спиро" с респиратор, което означава "дъх".
Задачата на аспирационната система
Невъзможно е да се работи в посочените предприятия, наречени опасни производства, без вентилация. С отстранения въздух различни опасни и неприятни примеси напускат вътрешното, затворено пространство. Всъщност именно този факт вдъхнови инженерите да увеличат степента на пречистване, създавайки най-благоприятните условия за преминаване на праховъздушната смес.
Аспирационната система е комбинирана технически средства, осигуряващи отстраняването на суспендираните примеси от работните зони на производствените помещения с цел намаляване на тяхната концентрация и въздействие върху човешкия организъм, както и обезвреждането им. С други думи, той е създаден така, че хората да могат да дишат лесно, а фабриката или заводът да не причиняват вреда на околната природа.
Тръба и вентилатор на аспирационната система
Най-важното нещо в тази система е тръбата. Но не обикновена, а специална, направена така, че в нея да не засяда и да не се натрупва прах. Напълно възможно е да се използват тръби с прав шев, но спирално навитите тръби, подобни на маркучите за прахосмукачки, изпълняват по-добре функцията си. Но тънкостите не свършват дотук: наклонът на канала също има значение. Прахът може да бъде много тежък (например цимент), така че проектирането на аспирацията се извършва, като се вземе предвид специфичното естество на примесите, техните физически и химични свойства. Схемата на полагане най-често е разклонена, има завои, характеризиращи се с големината на относителното заобляне, чийто радиус трябва да бъде най-малко два пъти диаметъра на тръбата.
Градиентът на налягането на входа-всмукателния отвор и изхода може да се създаде чрез разлика в нивата, но необходимият дебит все още се осигурява от вентилатор, без който е невъзможна висококачествена аспирация. Това обикновено е класически „охлюв“ ниско налягане(понякога има няколко от тях).
Третиране на отпадъци
Какво да правим със замърсения въздух? Простото му изхвърляне в атмосферата е не само неетично по отношение на жителите на съседни градски или селски райони, но също така е изпълнено с впечатляващи суми глоби, наложени на индустрии, чието ръководство не иска да третира заобикаляща средас дължимото уважение. Следователно има пряк смисъл да се отделят вредните включвания. Този проблем се решава от две устройства, свързани последователно към тръбопровода - сепаратор и филтър.
В някои случаи събраният „боклук“ може да се използва за рециклиране, но дори и тогава обемът му трябва да бъде намален, така че той се компресира и събира в специални контейнери.
Така че, ако системата се състои от тръбопровод, помпа, сепаратор, филтър и колекция от рециклируеми отпадъци, тогава това е аспирация. Вентилацията е само част от нея, осигуряваща пневматично транспортиране на въздушно-праховата смес.
Моноблокови аспирационни системи
Въпреки простотата на принципа на работа, има различни начиниизпълнението му. Най-разпространена е моноблоковата схема, при която на всяко работно място, замърсяващо въздуха, се монтират прахоуловители. Те могат да бъдат стационарни или мобилни. Такава аспирация е аналог на вече споменатата прахосмукачка със собствен бункер, подлежащ на редовно почистване, и собствен вентилатор ( въздушна помпа) и къс въздуховод, който в зависимост от степента на подвижност е гъвкав маркуч или твърдо монтирана тръба. Моноблоковете се произвеждат масово, което обяснява относително ниската им цена.
Модулни системи
Големи производствени съоръжения с много прашни работни пространства не могат да се задоволят с моноблокови аспирационни устройства. Изисква висока производителност с лесна поддръжка поради постоянната нужда от почистване големи количествамалките колекции са твърде трудоемки. IN в такъв случайстандартният подход е много рядък, освен че самият той е стандартизиран и такава важна система като аспирацията е предвидена на етапа на проектиране. Това се случва, когато мелница или завод от определен тип се доставят до ключ и отговарят на най-високите екологични стандарти. По-често компаниите, занимаващи се с решаване на проблеми в работната област, участват в модернизацията на дългогодишни производствени съоръжения, които изискват индивидуално развитие на всички технологични аспекти.
Днес в природата няма такова голямо промишлено предприятие, където да се създаде голяма концентрация:
- сурови материали;
- енергийни мощности;
- транспорт и пренос на газ
- работници;
- други инвентарни позиции, при които не е необходимо дълбоко пречистване на въздуха.
Това е обикновено и неоспоримо изискване на самото време по отношение на опазването на околната среда, живота и здравето на хората, повишаване на ефективността на труда при създаването на блага и материални блага за задоволяване на нуждите на обществото.
Модерна аспирационна система в работните зони на фабрики, фабрики, химически, петролни рафинерии и други предприятия е следващата стъпка към развитието на вентилацията за създаване на здравословна работна атмосфера, която, заедно с праха и газообразните производствени отпадъци, не толкова отдавна просто е отстранен директно в екологичната система на региона.
Процесът на аспирация се различава от обикновената вентилация на помещения преди всичко по това, че отстраняването на суха суспензия от най-малките твърди частици заедно със замърсения въздух се извършва директно от работната зона, където всъщност се получава най-интензивното образуване на вреден за околната среда прах. Този подход към технологията за дълбоко пречистване на въздуха е не само най-ефективният, но и най-икономичният.
Оборудване за аспирационни инсталации
За всеки конкретен цех се разработват заедно вентилационната система, която създава и контролира въздушните потоци в помещението, и аспирационните инсталации, които участват пряко в отстраняването на най-малките твърди частици, преди да навлязат във въздушното пространство на цеха или в атмосферата.
Има два вида устройства за дълбока аспирация на въздух:
- Моноблок, когато се създава напълно автономна инсталация със затворен процес на селекция, събиране и обезвреждане на сухи прахови частици. Затова обикновено се състои от един или повече вентилатори, филтри и специален контейнер за концентриране на избраните отпадъци.
- Модулна, когато една система е проектирана с въздуховоди, свързани към различни работни места, ниски и високо налягане, сепаратори, контейнери за събиране и съхранение на отпадъци. Такива системи могат да бъдат създадени както за отделен цех, така и за цял комплекс от производствени съоръжения на завод.
Има аспирационни агрегати с директен поток, когато въздушният поток след почистване се освобождава в атмосферата, рециркулационни агрегати, когато чистият въздушен поток се връща в помещението директно или през вентилационната система.
Основното оборудване на аспирационните агрегати включва:
- Циклони. Това е двукамерно вентилационно устройство, което създава висока степен на центробежен въздушен вакуум: големите частици се концентрират във външната камера, а малките частици се натрупват на повърхността на вътрешната.
- Филтърни маркучи и тръбопроводи. При преминаване през тях замърсеният въздушен поток губи значителна част от твърдите включвания по стените им.
- Филтри и утаители. Те могат да бъдат инсталирани както вместо атмосферни циклони, така и на тръбопроводи при преходи към вентилация.
- Уловители на едри частици и метални стружки. Те се монтират директно в близост до работното място, например до машинни инструменти.
- Преса и контейнери за отпадъци.
Оценяване на изпълнението на аспирацията в работилницата
Оценка на изпълнението на аспирацията на промишлено производстводай:
- от общото количество депонирани отпадъци;
- спрямо “неотстраняването на вредността” към “първоначалната вредност” на технологичния процес. Тоест, в обема въздух, преминал през системата за дълбоко почистване, се определя количеството прах, който е избягал от изхвърлянето.
Ефективността на вентилацията се определя само от обема на въздушния поток, който е бил отстранен от помещението, без да се създават течения, които могат да навредят на здравето на работещия персонал.
Основно изпълнение смукателна системанамаляват всички видове течове във връзките на тръбопроводната система и филтърните маркучи. Те създават до 15–20% загуба на ефективност на аспирацията и налагат инсталирането на по-мощни електродвигатели на циклонните вентилатори. Следователно, на операционните системи е необходимо периодично да се извършват проверки и планирана профилактика за отстраняване на дефекти в ставите на тръбопроводи и филтриращи маркучи.
Проектиране и монтаж на аспирация на работещо технологично оборудване
Повишаването на екологичните изисквания е глобална тенденция на съвременния технологичен прогрес. Ето защо, инсталирането на аспирация за почти всички индустриални предприятияе задължително техническо събитие, повишаване на производствената култура.
За да проектирате и инсталирате оборудване за аспирация на въздух, не е необходимо да променяте съществуващите технологични процеси. Тъй като пречиствателните станции се правят по поръчка, значи организация на проектаадаптира аспирацията към съществуващото технологично оборудване. Обвързването с условията на конкретен цех и точността на изчисленията предопределят както съкратените срокове за инсталиране на системата, така и ефективността на нейната работа в бъдеще.
На етапа на проектиране, в допълнение към местоположението на оборудването на работилницата, огнищата на замърсяване и точките на аспирация, се определят следните първоначални данни:
- Консумация на въздух и намаляване на разреждането във всяка точка на почистване.
- Скоростта на движение на въздушните потоци през тръбопроводи и маркучи с определен диаметър и дължина.
След това се правят изчисления за установяване на видовете прахоуловители, уточняват се диаметрите на въздуховодите във всяка секция, определя се количеството отпадъци и филтри и т.н.
След създаването техническа документация, се изготвя план монтажни работи, постигайки минималния период на спиране на процеса, който ще бъде необходим за директен монтаж на аспирационно оборудване.
Много технологични процеси на добив и преработка на суровини, производство на материали в химическата, текстилната, дървообработващата и други индустрии са съпроводени с отделяне на прах, който е един от основните вредни производствени фактори. Прахът не само оказва неблагоприятно въздействие върху работниците и влошава условията им на труд, но и нарушава технологичните параметри на работа на оборудването и условията на потока производствен процес, което от своя страна води до намаляване на качеството на продукта. Ефективното пречистване на въздуха (аспирация) има не само санитарно-хигиенно, екологично и технологично, но и икономическо значение.
Аспирационните системи създават вакуум в укритията на технологичното оборудване, предотвратяват изпускането на вредни вещества в помещенията и осигуряват отстраняването на тези вредни вещества на определени места. Отделяните при производството вредни фактори включват прах, топлина и влага, емисии на вредни газове. Функциите на аспирационните системи се свеждат до ефективното и надеждно отстраняване на тези вредни вещества от работните зони и производствените помещения и до защитата на атмосферния въздух от замърсяване.
Съвременните аспирационни единици включват:
- фенове,
Уреди за пречистване на въздуха, както и за съхранение и отстраняване на натрупани отпадъци.
Има два начина за поставяне на вентилатори: преди устройства за отстраняване на отпадъци (агрегати с високо налягане) и след тях (агрегати с ниско налягане или вакуум). Експлоатационният опит показва, че системите с агрегати с ниско налягане имат по-голяма ефективност и по-дълъг експлоатационен живот. В този случай лопатките на вентилатора не се износват от потока отпадъци и ефективността на пречистване на въздуха се увеличава с 25-30%. Увеличението на потреблението на енергия се компенсира от по-опростен дизайн на работното колело, намалени разходи за поддръжка и ремонт и увеличаване на експлоатационния живот на вентилатора.
Аспирационната система може да бъде централизирана, когато цялото съществуващо оборудване е свързано към една инсталация (характерно за малки предприятия с компактно разположени машини) или с групова връзка, когато определени групи машини имат свои собствени инсталации. Производителността на инсталацията и мощността на задвижването на вентилатора се избират в съответствие с необходимата мощностза всяка от машините, както и в резултат на изчисляване на съпротивлението на въздуховодите. Зависи от общата дължина, диаметъра на въздуховодите, броя на разклоненията, както и броя и радиуса (ъгъла) на завъртане. С 10% увеличение на обемната ефективност, необходимата мощност на вентилатора се увеличава с приблизително 33%.
За съжаление, нашите предприятия традиционно използват циклони за почистване на въздуха от отпадъци. Те се характеризират с ниска степен на пречистване на въздуха (не повече от 95%), т.е. такъв въздух не може да бъде върнат обратно в помещението и се освобождава в атмосферата. От гледна точка на енергоспестяването това е напълно недопустимо. Модерни инсталации, като правило, са оборудвани със специални филтри, които от водещи местни и чуждестранни производители осигуряват пречистване на въздуха до концентрация не повече от 0,1-0,2 mg / m3 (99,9%). Това прави възможно възстановяването на топлина през студения сезон и значително намалява разходите на компанията за отопление на помещенията.
Ръкавните филтри се използват най-широко за инсталации с голям капацитет. Такива модели осигуряват фино пречистване на въздуха от прахови частици минимален размердо няколко микрометра. Прахът, натрупан върху филтърния елемент, се отстранява автоматично чрез разклащане (механично въздействие върху филтърния елемент) или импулсно действие сгъстен въздух. Съвременните филтри имат доста дълъг експлоатационен живот (до 10 години).
Аспирационната система е сложна инженерна система. Следователно изчисленията на аспирационните системи трябва да се извършват от специалист в тази област, т.е. лице, което познава принципа на работа и основите на аеродинамичното изчисляване на аспирационни системи за технологични машини и пневматичен транспорт на диспергирани материали, дизайна, принципа на работа и характеристиките на такива основни елементи на системи като прахоуловители, вентилатори, клапани, противопожарни и системи за защита от експлозия и др.
Основната задача на потенциалния купувач при избора на оборудване за събиране на прах е да определи Технически изискваниякъм аспирационната система, състояща се от следните данни:
Време на работа на всяка машина или група машини;
Диаметър и брой на локалните смукатели, скорост на въздуха в смукателя;
Обем на отпадъците и размер на отстранените частици;
Наличието на подвижно засмукване и количеството на движение;
Обем на контейнера за съхранение на отпадъци.
