Принцип действия аспирационных установок

Аспирация деревообрабатывающего цеха имеет сложную конструкцию, каждый элемент которой при установке подвергается точному расчёту. Стандартная система аспирации состоит из следующих деталей:

• Пылевой вентилятор (создаёт тягу, увеличивает давление);
• Уловитель крупной стружки (как правило, реализован с помощью циклона);
• Система удаления загрязнений;
• Рукавные фильтры, пропускающие воздух, из которого удалены загрязнения;
• Контейнеры для сбора загрязнений.

Как работает система аспирации отходов деревообработки? Поток воздуха, нагнетённый вентилятором, вытягивает опилки и направляет их в сортировочный отсек системы. Уловитель крупных частиц отделяет их от воздушного потока и сбрасывает в бункер-накопитель, где они формируются в блоки для последующей утилизации. Воздух с частицами мелкой пыли проходит через пылеудалитель и фильтры, там он очищается от примесей. Очищенные воздушные массы выводятся за пределы цеха или поступают обратно в помещение через систему рециркуляции.

Схему аспирационной установки деревообрабатывающего цеха разрабатывают исходя из нескольких факторов:

• количество и расположение станков;
• энергопотребление приборов;
• климатические условия;
• необходимая мощность.

Расчёт системы и её установку должны производить специалисты в данной области технического обеспечения предприятий. Только они смогут детально учесть все условия цеха и подобрать необходимые элементы конструкции.

Ососбенности работы конструкции

Производственный фильтр бывает рукавного типа. Рукавные фильтры могут быть или эллиптической или круглой формы. Именно их применение желательно в сильно запыленных помещениях. Делаются они из полиэстера или полипропилена. Отличительной их способностью является работа при очень высоких для мастерских температурах. Они способны выдерживать свыше +200 С без ухудшения качества работы.

Воздух может содержать огромное количество пылевых частиц, даже до 100г/м3. Это равносильно очень крепкому туману. Однако на выходе он будет очищен до 10мг/м3. То есть по этим цифрам видно, что фильтр может очистить сильно загрязненный воздух до 99,99% чистоты. Это очень высокий показатель, если учесть непростые условия эксплуатации. Рукавные фильтры очищают только сухой воздух. Их и классифицируют как методы очистки атмосферы сухого типа.

Установка с фильтром монтируется с пылевым накопителем. Эта конструкция может применяться как для простых систем очистки воздуха, так и для очень масштабных, в которых присутствует сложная система разветвления воздушных каналов и мощный вентилятор.

Центральный накопитель оснащен системой контроля наполнения частицами. Благодаря нему собранная пыль, которая еще недавно была в воздухе, не попадает обратно в атмосферу. Он может быть огромным, до 150 кубических метров. Миниатюрной считается емкость до 30 метров кубических. Даже такие размеры промышленной установки весьма впечатляют. Также он имеет защиту от взрывов и пожаров.

Конструкция может управляться автоматически. Это повышает не только контроль над безопасностью ее работы, но и является экономически выгодным методом управления системой. Однако, в любом случае, возможно и ручное управление. Особенно ценными в автоматизации являются контроль загрузки пылевого накопителя и автоматизированная защита от перезаполнения. Также система осуществляет автоматическую очистку чистящих элементов, которые загрязняются в процессе работы. Прежде чем приступить к установке, компания, которой заказали систему, делает 3D-план предприятия или дома. Затем каждый нюанс и специфические детали обсуждаются с владельцем предприятия или его инженерами. Системы аспирации выполняются с учетом конструкции помещений.

Типы используемых установок

Аспирационные установки для деревообработки классифицируются по нескольким параметрам

• в зависимости от типа циркуляции воздуха они могут быть: прямоточными или рециркуляционными;
• по характеру гидравлического режима встречаются системы с постоянной или переменной производительностью;
• по виду управления и связи с производственным оборудованием различают: централизованные и автономные (локальные) системы.

Централизованная аспирация больше подходит для крупного производства. В ней используются установки, работающие вместе с инерционными фильтрами (типа циклон).

Для небольшого цеха, где может одновременно работать от 1 до 4 деревообрабатывающих станков, зачастую используется локальная система аспирации в деревообработке, цена которой значительно меньше централизованной. Подобные системы отличаются не менее высокой эффективностью очистки воздуха. Принцип работы фильтров рукавного типа основан на рециркуляции воздуха, что сокращает потери тепла зимой. Все разработки принадлежат Конструкторскому Бюро «Планета Эко».

Стоимость аспирационных систем рассчитывается индивидуально, и зависит от типа фильтров, производительности, объёма фильтрации и других параметров.

Инерционные вихревые системы аспирации в деревообработке на производстве

Наиболее часто применяемым и наименее затратным способом воздухоочистки на деревообрабатывающих производствах и на производстве мебели является вихревый циклон – инерционно вихревая система аспирации. Циклонные пылеулавливатели занимают лидирующие позиции по количеству среди всех пылеулавливателей. Зачастую данная система устанавливается в виде первоначального барьера, который фильтрует частицы средней и крупной величины дисперсности.

В деревообрабатывающей промышленности где используют станки разныообразных типов, Циклоны применяются очень широко. Они используются для очистки загрязненных воздушных масс от стружки, опилок, щепы, неслипающейся древесной и шлифованной пыли.

Принцип работы ИВСА

Инерционные вихревые или циклонные пылеулавливатели для деревообработки относят к механическим инерционным пылеулавливателям, так как пыль, находящаяся в воздухе, осаждается на стенках внутри системы с помощью инерции (центробежной силы). Инерция в циклоне возникает из-за тангенциального ввода потока воздуха через входной патрубок в аспирационную систему. В это время формируется потом вращающегося воздуха, который направлен вниз, зачастую к конической части пылеулавливателя. После того, как частицы деревянной пыли, стружки и опилки осаждаются на стенках, их захватывает вторичный поток и отправляет в выпускное отверстие, где они в дальнейшем попадают в отсек для собранной пыли. Сам же очищенный воздух, после этого процесса, движется снизу вверх и выходит через выхлопную трубу наружу.

Эффективность ИВСА

Циклонные системы аспирации используются в деревообрабатывающей промышленности на производстве благодаря нескольким преимуществам. Они, в сравнении с другими аспирационными системами, намного дешевле, имеют простую конструкцию и технологию создания, из-за чего их ремонт будет не затратным в физическом и материальном плане. Циклоны обладают высокой производительностью, низким потреблением электроэнергии, то есть низкой ценой обслуживания.

В большинстве случае частицы пыли, полученные в результате технологических процессов на деревообработке, имеют крупные размеры, а инерционные пылеулавливатели отлично справляются с очисткой воздушных масс. Например, для Циклонов ЦН степень очистки газа от частиц диаметром 20 микрон составляет 99,5%, а новейшие циклоны ЦКО уже могут очищать частицы с диаметром от 0,5 микрон с вероятностью 99,9%. Именно поэтому инерционные вихревые системы аспирации отлично подходят для первичной обработки загрязненного воздуха на предприятиях по деревообработке.

Стандартное устройство аспирационной системы

Системы аспирации выбираются в зависимости от конструктивных и технологических особенностей. Стандартное устройство обычно включает в себя:

В подобном комплексе формируется принудительное движение воздушного потока. Пылевая взвесь уходит через воздуховод и прогоняется через фильтры. Такая очистка воздуха позволяет сохранить здоровье работников, экологически безопасна.

Виды вентиляционных систем

В деревообрабатывающей промышленности применяются различные вентиляционные системы. Все их можно классифицировать следующим образом:

Каждая разновидность имеет огромное количество версий, различающихся особенностями конструкции и подключаемым оборудованием. Какую именно систему предпочесть, решают в зависимости от технологических и экономических условий производства. В большинстве случаев собранные отходы аспирации формируются в брикеты. Их также используют в промышленности, ведь это чистая прессованная древесина.

Рукавные фильтры при очистке стружек и опилок

В настоящее время рукавные фильтры являются одними из самых эффективных видов установок очистки больших объемов загрязненного воздуха цеха деревообрабатывающих производств, использующих множество станков, а так же крупных производств мебели, связанных с большим выделением стружек и опилок. Их используют во многих сферах современной промышленности.

Все рукавные фильтры состоят из стального корпуса, опоры и бункера, клапанов, фильтровальных рукавов. Фильтровальные рукава являются основой всей установки для аспирационной системы от деревянной стружки или пыли. Они могут быть круглыми и плоскими. Круглые используются для мест, где очень много пыли и очищать требуется большие объемы, вплоть до 100.000 м3, а плоские нужны в местах, где нагрузка небольшая и, в целом, сам фильтр должен быть компактным.

Материал для каждого из рукавов подбирается индивидуально. Им может являться как ткань, так и различные нетканые материалы. Вторые значительно эффективнее первых из-за своей однородной волокнистой структуры. Каждая ткань, перед выходом на рабочий процесс, проходит термостабилизацию, отжиг, каландирование, глазирование, покрытие полиэтиленом и химическое покрытие. В сумме все это дает прекрасный результат – ткань сможет улавливать пыль диаметром менее чем 1 микрон.

Процесс фильтрации можно разделить на 3 основных этапа

1. Забор воздуха. Через патрубок загрязненный воздух поступает в очищающий канал
2. В очищающем канале происходит очистка воздушных масс. Он проходит через ткань рукавов, на которой оседают частицы пыли, и выходит уже очищенным через другой патрубок.
3. Восстановление рукавных фильтров. На таких предприятиях, как деревообрабатывающие, системы аспирации работают постоянно. При постоянно очистке воздуха, происходит осаждение пыли на ткани, вследствие чего работа всего фильтра замедляется. Убрать осадок можно двумя способами: встряхиванием и импульсом.

Аспирационные системы данного вида востребованы на деревообработке из-за своей эффективности. Они имеют очень высокую степень очистки — до 99%, небольшие затраты на эксплуатацию (в основном это замена фильтрующих рукавов), большой диапазон рабочих температур: от -60C до +65C.

Сверхмелкая пыль, деревянная пыль, щепа, пыль с высоким содержанием смолы – это все характерные особенности деревообрабатывающей промышленности, которые очень опасны для здоровья людей. Фильтрующие ткани справляются с фильтрацией данных частиц пыли так, что в дальнейшем все загрязнения не только не будут мешать людям работать на предприятии, но и их можно будет переработать без потери качества.

Улучшения в одноступенчатых коллекторах

Если вы не можете позволить себе циклонный пылесборник, вы можете купить мощный одноступенчатый коллектор, с сумкой или патронным фильтром, который будет ловушкой для частиц размером до 2 микрон. Вы сможете подключить такую установку к каждой машине в вашем цехе деревообработки. Если это большой и мощный цех, то вы можете подключить его к нескольким машинам, используя серию шлангов и соединений, с дробеструйными воротами, чтобы направить поток воздуха, где это нужно. Длинный шланг всасывает воздух, короткий шланг сообщается с пылесборником.

Но имейте в виду, что промышленный стандарт для фильтрации составляет 0,3 мкм. Если вы хотите по-настоящему очистить воздух, вам нужен более тонкий фильтр с послепродажным обслуживанием для вашего пылесборника. Есть модели, которые захватывают частицы размером до 0,3 мкм.

Имейте также в виду, что эти тонкие фильтры быстро забиваются на одноступенчатых коллекторах. Если вы не хотите «взрывать» их сжатым воздухом каждый раз, когда вы отключаете коллектор, то можете добавить разделитель, который превращает ваш пылесборник в двухступенчатую систему. Они доступны в нескольких различных вариантах. Сертифицированные Фолтер фильтры являются недорогими и широко доступными для большинства пылесосов.

Но помните, что большие пылесборники являются излишествами для портативных электроинструментов, таких как шлифмашины. Они не будут легко передвигаться вслед за инструментом, и будут создавать турбулентность, снижая эффективность.

Преимущества использования аспирации для очищения стружек опилок и древесной пыли

Использование современных деревообрабатывающих станков, отличающихся высокой скоростью резки, значительно изменило фракционный состав древесных отходов, характеризующийся повышенным содержанием пыли. Устаревшие модели аспирационных установок, рассчитанные на работу с натуральной древесиной, неспособны справляться с мелкой пылью и поддерживать в рабочей среде допустимое количество взвешенных частиц.

Главными преимуществами применения системы аспирации для деревообработки являются

• обеспечение охраны здоровья работников производства, соблюдение санитарных, экологических норм, охрана окружающей среды;
• экономичность, благодаря уменьшению затрат на обогрев производственных помещений, поскольку очищенный тёплый воздух возвращается обратно в цех;
• повышение качества деревообработки и усовершенствование технологических процессов.

Современные системы аспирации в деревообработке позволяют эффективно осуществлять очистку воздуха в цеху на производстве, предотвращать выбросы пыли в атмосферу, при этом сведя к минимуму эксплуатационные и капитальные затраты на производство.

Виды пылеуловителей

Одним из главных элементов системы аспирации деревообрабатывающего производства являются пылеуловители. Это особые фильтры, которые отсеивают крупные частицы стружки и опилок и удаляют их в отсек для последующей утилизации.

Выделяют два типа пылеудалителей:

• одноступенчатые;
• двухступенчатые.

Сегодня на производстве чаще всего используются устройства второго типа. Двухступенчатые пылеудалители разделяют древесную пыль и опилки в зависимости от размера, отсеивая крупные частицы. Таким образом, в фильтры тонкой очистки поступает только мелкая пыль, их сетка не засоряется стружкой.

Благодаря двухступенчатым устройствам, фильтры приходится реже заменять и чистить, а воздух после тонкой очистки подавать обратно в помещение.

Циклоны

Циклон — это прибор двухфазной очистки отходов деревообработки, который позволяет отделять крупные частицы стружки от мелкой пыли. Он работает по принципу воронки. Во время очистки, крупная стружка вращается на внешней части прибора, а затем оседает в пылесборнике. Мелкие же частицы попадают во внутреннюю часть, оседая на поверхности фильтров. Таким образом, в отсеки тонкой очистки попадает уже освобождённый от видимой пыли воздух.

Мокрые пылеуловители на деревообработке

Чтобы решить проблему загрязненного воздуха в деревообработке в цеху, где используются станки по обработке дерева и на мебельных производствах, помимо сухого способа фильтрации воздушных масс, используют мокрый способ, который имеет ряд преимуществ в ряде определенных производственных условий.

К данным системам аспирации относятся все оборудование, в которых очистка воздушных масс производится с помощью агрегатов, где средой является жидкость, дисперсно-капельная завеса, комплексный кипящий слой или тонкая жидкостная пленка.

Разделить мокрые пылеуловители можно на 3 группы

1. Орошающие. Наименее эффективные, так как в их конструкции присутствует только оросительное устройство.
2. Барботажные. Принцип действия: воздух проходит через один патрубок, пылевые частицы через другой. Барботажные пылеуловители эффективнее орошающих, но все равно недостаточно хороши.
3. Пенные. Эффективность работы составляет 92%-99%. Принцип действия: воздух попадает в устройство через один патрубок, затем происходит процесс орошения, после которого он покрывается слоем пены. Пыль проходит через решетку и отделяется в отсек для шлаков, а очищенный воздух выходит через другую трубку.

Все эти пылеуловители нуждаются в подаче жидкости и производят свою работу так: частицы деревянной пыли осаждаются на поверхности капель жидкости с помощью инерциальных сил и броуновского движения молекул. То есть загрязнения смачиваются жидкостью, становятся тяжелее и выпадают из потока под действием силы тяжести. Предварительно жидкость должна быть разбита на капли для увеличения адсорбирующей поверхности. Например, дробить жидкость можно с помощью высокоскоростного потока воздуха.

Довольно часто мокрые пылеуловители устанавливают на промышленных заводах, связанных с деревообработкой, потому что они очень подходят по нескольким причинам.

Первая из них – это безопасная работа с взрывоопасными, пожароопасными и горячими веществами. На деревообрабатывающих предприятиях основным источником загрязнения является деревянная пыль или опилки, которая очень подвержена воспламенению, а жидкость из пылеуловителя нейтрализует возможность пожара.

Вторая причина – доступность водопроводов. На заводах по деревообработке всегда присутствует вода, поэтому постоянная подача воды для водяных воздушных фильтров будет легко обеспечена, следовательно, рентабельность заметно повышается.

Также стоит заметить, что данные фильтры намного эффективнее сухих инерциальных аспирационных систем и имеют меньшие габаритные размеры.