Системы аспирации и пневмотранспорта. Состав, достоинства и схемы в системе вентиляции

Системы аспирации и пневмотранспорта широко применяются для перемещения сыпучих продуктов и материалов, уборки помещений, удаления отходов, снижения запыленности рабочей зоны и уменьшения выбросов в атмосферу. Их применение особенно развито в деревообрабатывающей и мебельной промышленности, в сфере строительства и сельского хозяйства, при производстве сыпучих строительных материалов и некоторых пищевых продуктов. 

Отличие установок аспирации и пневмотранспорта состоит в конечных целях их применения: в системах аспирации по воздуховодам перемещается воздух с пылевыми включениями для снижения загрязнения рабочей зоны и уменьшения выбросов в атмосферу, а пневмотранспорт предназначен для транспортировки сыпучих материалов, зерна, измельченных материалов. Часто эти системы пересекаются: в деревообрабатывающей промышленности аспирация выполняет роль пневмотранспорта, одновременно снижая запыленность производственного помещения и транспортируя стружки и опилки из рабочей зоны. Транспортировка сыпучих продуктов и запыленного воздуха происходит за счет создания давления в системе с помощью пылевого вентилятора, а в качестве фильтрующего устройства и конечной точки транспортировки служит пылеуловитель сухого типа.

Состав системы аспирации и пневмотранспорта

В состав системы аспирации и пневмотранспорта входит несколько видов оборудования, обеспечивающего эффективное перемещение сыпучих продуктов и пылевидных частиц:

• вентилятор;
• пылеуловитель;
• система воздуховодов;
• зонты, укрытия, кожухи.

В качестве устройства для создания давления в системах аспирации и пневмотранспорта применяются пылевые вентиляторы. Они характеризуются высокой производительностью, мощными двигателями для преодоления гидравлического сопротивления всей системы, прочной конструкцией корпуса и рабочего колеса, которые выполняются из листовой стали толщиной от 3 до 5 мм и имеют высокую стойкость к истиранию. Для защиты двигателя корпус пылевого вентилятора располагают на стальной раме, а привод рабочего колеса осуществляется с помощью ременной передачи. В системах аспирации вентилятор может располагаться до фильтрующего устройства или после него, а в сети пневмотранспорта – только после. Такая схема предотвращает попадание в вентилятор и порчу транспортируемого продукта, снижает риск выхода пылевого агрегата из строя.

В системах аспирации и пневмотранспорта очень часто используют в качестве фильтрующего элемента циклоны или рукавные фильтры, которые отличаются высокой степенью очистки (до 99%), отсутствием подвижных узлов и агрегатов, длительным сроком службы. При необходимости увеличить производительность системы без снижения степени очистки циклоны объединяют в группы. В циклонах для очищения пылевого потока или отделения продукта от газовоздушной смеси используются сила инерции и центробежная сила. Воздушный поток входит в цилиндрический корпус устройства через спиральный патрубок, который придает ему правое или левое вращение. Под действием центробежной силы пыль или сыпучие продукты прижимаются к стенкам корпуса, а сила инерции направляет их в нижнюю часть циклона. Очищенный воздух, под действием давления, разворачивается на 180º и выводится наружу через вертикальную стальную трубу. Если циклон располагается до вентилятора, то на верхней части трубы располагают спиральный выходной патрубок, предназначенный для соединения с воздуховодом, снижающий сопротивление циклона и нагрузку на вентилятор. В нижней части циклона находится накопительный бункер для собранной пыли или транспортируемого материала.

Воздуховоды для аспирации и систем пневмотранспорта выполняют из листовой стали, толщина которой составляет не менее 1 мм. Такая особенность помогает продлить срок службы всей сети воздуховодов, так как, перемещаемая рабочая среда обладает абразивными свойствами и тонкий металл быстро выйдет из строя. Для перемещения пыли и сыпучих продуктов более всего подходят воздуховоды круглого сечения. Соединение участков происходит за счет сварки или при помощи фланцев. Врезка отдельных участков воздуховодов с целью соединения нескольких мест всасывания пыли или загрузки сыпучих материалов происходит под малым углом, чтобы снизить сопротивление системы и исключить оседание частиц в воздуховодах. Для повышения мобильности забора запыленного воздуха в местах выброса пыли могут применяться гибкие пластиковые воздуховоды.

Для уменьшения зоны распространения запыленности и концентрации разряжения воздуха в определенном месте применяют зонты, укрытия, кожухи. Правильно рассчитанное укрытие не позволяет пыли попадать в рабочее помещение от источников выброса загрязнений. Укрытия, зонты и кожухи снижают необходимость увеличения мощности пылевого вентилятора для обеспечения всасывания запыленного потока в полном объеме.

Достоинства систем аспирации и пневмотранспорта

Широкая сфера применения систем аспирации и пневмотранспорта обусловлена наличием большого количества достоинств этого способа перемещения сыпучих продуктов:

• гибкость трассы – воздуховоды для транспортировки могут быть расположены в любом месте и огибать различные препятствия;
• большая маневренность – по одной трассе воздуховодов можно транспортировать сыпучие материалы из разных мест в один или несколько пунктов назначения;
• легкость управления – с одного пульта можно управлять всеми устройствами системы с возможностью дистанционного воздействия;
• простота и небольшие размеры конструкции – рабочая среда берется из атмосферного воздуха;
• герметичность – исключение потерь перемещаемого продукта во время транспортировки;
• универсальность – по трассе воздуховодов можно удалять пыль и транспортировать сыпучие материалы;
• экономичность – небольшие затраты на транспортировку.

Преимущества аспирации делает ее применение популярным в различных сферах производства.

Схемы аспирационных систем

Существует несколько схем расположения элементов аспирационных систем:

• прямоточно-централизованная;
• рециркуляционно-централизованная;
• прямоточно-автономная;
• рециркуляционно-автономная.

Грамотное проектирование аспирационной установки поможет избежать проблем в эксплуатации.

В прямоточно-централизованной системе запыленный воздух забирается от группы станков и направляется в виде общего потока в пылеуловитель для отделения твердых частиц от воздуха. Очищенный воздушный поток удаляется в атмосферу. Такая схема пневмотранспорта и аспирации в системе вентиляции играет роль вытяжки и для восстановления баланса необходимо организовывать приток воздуха. Это является недостатком, особенно в зимнее время.

Схемы систем пневмотранспорта: а - схема -1; б-то же 2

1 - циклон; 2 - выбросная шахта; 3 - транзитный воздуховод; 4 - пылевой вентилятор; 5 - приемные патрубки

Рециркуляционно-центролизованная схема предполагает частичное или полное возвращение воздуха в производственное здание. В системе аспирации, работающей по прямоточно-автономной схеме, запыленный воздух забирается от одного источника выброса загрязнений, очищается и выбрасывается в атмосферу. В рециркуляционно-автономной системе аспирации очищенный пылеулавливающим устройством воздух в полном объеме возвращается в производственное здание.