Расчет системы аспирации. Особенности расчета аспирации воздуха на производстве

Выполнение многих технологических и подготовительных процессов на производственных предприятиях сопровождается выбросами в рабочую зону и атмосферу многочисленных загрязнений. Металлургические, химические, нефтеперерабатывающие, машиностроительные, деревообрабатывающие, цементные заводы, предприятия по изготовлению сыпучих строительных материалов, пластика, компании по хранению и переработке зерновых культур, котельные, ТЭЦ и мусоросжигательные комплексы ежегодно выбрасывают в атмосферу миллионы тонн загрязняющих веществ. В качестве опасных и вредных для здоровья человека загрязнений выступают пыль, соединения углерода, угарный газ,  оксиды и соединения различных металлов, производные серы, бора, кремния. Такие вещества негативно влияют на здоровье технического персонала, отравляют окружающую среду и отрицательно воздействуют на людей, которые проживают в зоне распространения загрязнений.

Для снижения количества вредных выбросов и уменьшения в них концентрации вредных веществ на промышленных предприятиях применяют аспирационные установки. Расчет системы аспирации, подбор оборудования и материалов происходит на стадии проектирования производства и выполняется проектными организациями, имеющими лицензию на производство подобных работ. От качества расчета аспирации и уровня профессионализма проектировщиков зависит эффективность работы аспирационных систем, количество вредных воздушных выбросов, здоровье обслуживающего персонала, уровень загрязнения окружающей среды и суммы штрафов от контролирующих органов.

В Федеральном законе «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 N 96-ФЗ (последняя редакция) прописаны строгие предельно-допустимые концентрации (ПДК) различных загрязняющих веществ, которые допускаются в воздушных выбросах на производственном предприятии. Их несоблюдение грозит компании большими штрафами, а повторные нарушения могут привести к временной или полной остановке производственных процессов и закрытию предприятия.

Основные факторы для расчета аспирации

Расчет аспирационных систем производится на стадии создания проекта производственного предприятия, в процессе реорганизации и реконструкции, а также при расширении производства и увеличения источников выброса вредных веществ в атмосферу. Основными факторами для проектирования систем аспирации являются:

• количество источников выбросов вредных веществ;
• характеристика источника выбросов;
• размеры, физические свойства и химический состав загрязнений;
• концентрация вредных веществ в единице объема;
• количество, объем выбросов;
• архитектура промышленного здания;
• наличие энергетических коммуникаций;
• специфика технологических и подготовительных процессов;
• значения предельно-допустимых концентраций (ПДК);
• климатическая зона расположения производственного объекта.

Расчет аспирационных установок и подбор оборудования происходит с учетом всех факторов и в итоге результат должен соответствовать значениям ПДК для каждого вещества, выбрасываемого в атмосферу. Для детального подбора и расчета аспирации вы можете обратиться к специалистам нашей компании.

Состав и особенности оборудования систем аспирации

В состав каждой аспирационной системы входит агрегат для создания давления, фильтрующая установка для очистки загрязненного воздуха, система воздуховодов для транспортировки запыленного потока, зонты, укрытия и кожухи для снижения распространения загрязнений от непосредственного источника. В качестве устройства для создания давления выступает пылевой вентилятор, низкого или среднего давления, или дымосос, обладающий повышенной производительностью.

Основными характеристиками вентилятора являются производительность, мощность двигателя и количество оборотов. В зависимости от объема выбрасываемого запыленного воздуха и скорости его распространения подбирается производительность вентилятора, назначение которой не дать распространяться загрязненному потоку, а быстро втянуть его в систему воздуховодов. Мощность двигателя обеспечивает преодоление вентилятором сопротивления сети аспирации и создает необходимую скорость запыленного потока, для исключения оседания частиц и засорения воздуховодов. Пылевые вентиляторы и дымососы имеют конструкцию с повышенной прочностью, которая успешно противостоит абразивному износу от твердых частиц.

В качестве фильтрующих устройств в аспирационных системах применяются агрегаты с мокрой и сухой очисткой:

• скрубберы;
• трубы Вентури;
• рукавные фильтры;
• циклоны.

В устройствах с мокрой очисткой используется способность многих веществ прилипать к мокрым поверхностям (адгезия) и слипаться в большие частицы. Вода в корпус устройства подается на внутренние поверхности или разбрызгивается специальными форсунками. Эффективность очистки таких устройств высока и достигает значения 99,9%. Для увеличения эффективности очистки водный поток может направляться по направлению запыленного воздуха, против него или перпендикулярно. Частицы загрязнений смываются в нижнюю часть корпуса и удаляются в виде шлама. В качестве жидкости могут применяться различные химические растворы, которые не только удаляют твердые вещества из газовоздушного потока, но и нейтрализуют опасные газы и химические соединения.

Основными недостатками мокрых устройств является необходимость организации и регулярной чистки шламопроводв, а также, трудности с эксплуатацией в зимнее время. Трубы Вентури с мокрой очисткой успешно применяются в металлургии и теплоэнергетике, где температура загрязненного потока имеет высокое значение.

К сухим устройствам для очистки воздуха в аспирации относятся циклоны, рукавные фильтры, осадительные камеры. Циклоны имеют степень очистки от 80 до 90% и могут применяться в качестве первой или основной ступени фильтрации. При расчете аспирации в проект часто закладывают циклоны ЦН, принцип работы и конструкция которых проверена временем. Эти пылеулавливающие установки прекрасно очищают воздух от древесной пыли, опилок, стружек, которые образуются при производстве мебели или обработке древесины.  

В качестве второй ступени или тонкой очистки при расчете аспирации воздуха на производстве закладывают фильтры рукавные или кассетные. Степень очистки таких устройств достигает значения 99,99%, при этом они улавливают твердые частицы с размером от 1 мкм. Принцип действия рукавных и кассетных устройств основан на задержании частиц загрязнений при прохождении запыленного потока через фильтрующий материал. Для восстановления фильтрующей способности материала используется механическое встряхивание или импульсная продувка сжатым воздухом. В качестве материала для воздуховодов в аспирации применяют черную листовую, оцинкованную или нержавеющую сталь. Черную сталь обязательно окрашивают для защиты от коррозии. Для соединения воздуховодов используется сварка или фланцы.

При расчете аспирации промышленных предприятий учитывается очень много факторов, которые влияют на подбор оборудования, фильтрующих устройств, расчет трассы воздуховодов. Правильность выполненных расчетов напрямую влияет на эффективность работы будущей аспирационной системы.