Аспирация - особая разновидность системы вентиляции, целью которой является недопустить (минимизировать) поступления вредностей (выделяемых при технологическом процессе) в атмосферу цеха. 

При деревообработке, литье, обработке металлов, пересыпке муки и т.д. и т.п. выделяется большое количество пыли, запахов  и т.п. Система аспирации должна уловить (локализовать) эти вредности, очистить их и выбросить на улицу. 

Системы аспирации можно встретить практически на любых производствах. 

Классическая система аспирации имеет всего несколько ключевых элементов: 
1. Местный отсос. Зонт, укрытие, бортовой отсос и т.п. - любое устройство, которое помогает уловить вредности. 
2. Наклоныне воздуховоды из толстостенной стали, которые отводят воздух с пылью от местного отсоса до улицы. 
3. Высоконапорный вентилятор. 
4. Система очистки выбросов. Фильтр, циклон и др. устройства, которые очищают вытяжной воздух перед выбросом на улицу (или возврата в цех). 

 

Главный критерий оценки эффективности аспирационной системы - степень невыбивания, т.е. как много или мало вредностей уходят мимо местного отсоса и поступают в атмосферу цеха. 
Т.е. чем более эффективна система аспирации, тем меньше вредностей поступает в помещения из местного отсоса. 

Особенности системы аспирации

Проектирование систем методами, применяемыми при проектировании обычной вентиляции, приводит к неэффективной работе системы - засорение, залипание, обрывы, быстрому износу воздуховодов, уменьшения производительности местных отсосов. 

Скорости воздуха в аспирационных воздуховодах очень значительны (чтобы пыль не оседала на воздуховодах).

Толщина металла. Аспирационные воздуховоды работаю в более тяжелых условиях, чем приточные. Поэтому аспирационные воздуховоды изготавливают не из тонколистовой стали, а из более толстого металла (1,2-5 мм). Фасонные части - из металла на 1 мм толще, чем прямые участки. 

Крепление аспирационных воздуховодов. Увеличение толщины металла, повышенная опасность обрыва при засорении и залипании требуют изменение способа крепления труб. Использование хомута на подвеске запрещается. Для монтажа используются кронштейны, к которым крепятся хомуты. Иногда применяют цепи. При диаметре труб до400 мм расстояние между кронштейнами - до 4 м., при большем диаметре труб - до 3 м. 

Соединение воздуховодов. Соединение воздуховодов с помощью фланцев зачастую не применимо в аспирационных системах. Это связано с тем, что аспирационные воздуховоды достаточно часто должны разбираться для чистки или замены. Через некоторое время (полгода) фланцы могут стать неразборными. В связи с этим, для соединения воздуховод используют быстроразборные конструкции. 

Регулировочные устройства. В системах аспирации не применяют дроссель-клапаны, вместо них используют шиберы. 

Конфигурация воздушной сети. При неправильном проектировании воздушной сети система аспирации полностью теряет эффективность из-за засора воздуховодов пылью. При неправильно спроектированной системе воздуховодов требуется очистка воздуховодов 1-2 раза в месяц. Правилом "хорошего тона" является разработка мер по самоочистке воздуховодов. Это достигается прокладкой воздуховодов под углом. При скоростях до 20 м / с воздуховоды должны прокладываться под углом 60 и более градусов, при скоростях до 25 м / с - до 60 градусов. 
Все воздуховоды должны быть максимально короткими и должны быть проложены по кратчайшему расстоянию. 
Одна аспирационная система должна обслуживать от одного до шести местных отсосов. 

Залипание воздуховодов липкой пылью. В этом случае задачей является уменьшить трудоемкость по чистке воздуховодов. Проектируются максимальные скорости воздуха, кроме того, внутри воздуховода размещают вкладыши и чехлы из бумаги, пленки и т.п.

Факельный выброс применяют для уменьшения заноса выбрасываемых вредностей в помещение. Скорость воздуха при выбросе составляет 15-20 м / с. Выброс должен осуществляться как минимум в 20 метрах от приемных решеток по горизонтали или 6 по вертикали. 

Выбор вентилятора. В качестве вентилятора для системы аспирации нельзя выбирать обычные, общепромышленные вентиляторы. В противном случае вентилятор выйдет из строя через 3-4 месяца работы из-за полного износа или коробление ротора вентилятора. 

Потери воздуха 

Очень значительная часть воздуха аспирационной системы теряется в неплотностях воздушной сети.  В советское время нормировались потери воздуха в воздушной сети на уровне 15%. Однако, многочисленные опыты показывают, что потери в воздуховодах, в среднем, достигают 30% и даже более! Поэтому, при подборе вентиляторов это должно быть учтено.   

Следующий фактор, который зачастую просто-напросто не учитывается -- подсосы воздухачерез пылегазоочистные устройства. Реальные значения подсоса воздуха при различных очистных устройствах от 10% (мокрые пылеулавливатели) до 23% (электрофильтры).  

Источники поступление вредностей 

Места подачи в технологическое оборудование сыпучих материалов и места вывода таких материалов.Незакрываемые во время работы окна, отверстия, люки, карманы, проемы в конструкции отсоса, необходимы для ведения основных, вспомогательных и подсобных технологических операций на оборудовании. 
Неплотности самой конструкции местного отсоса (щели, неплотно закрываемые двери, крышки, отверстия для трубопроводов и т.п.).

Местные отсосы

Первой целью при экспертизе или проектировании является оценка эффективности того или иного местного отсоса (укрытия). От того, удачный отсос будет подобран или нет, зависит, прежде всего, эффективность всей системы аспирации. 
Установить «какой-то зонт» и надеяться, что вредности сами пойдут наверх - значит поступать непрофессионально. Разработка отсоса, согласование его с технологом - это важнейший шаг в создании работоспособной аспирационной установке. 
К местным отсосам относятся также укрытия кабинного типа, витринные отсосы, вытяжные шкафы и боксы, выгородки,шлюзы для ручных работ, стационарные кабины операторов, панели равномерного всасывания и т.д. и т.п. Использование того или иного отсоса должно быть проанализировано с точки зрения эффективности и согласовано с технологом на предмет того, возможно ли использование укрытия для данного производства.

Аспирационные системы вытягивают очень существенное количество пыли. 
Литейные производства - до 2,5 кг на 1 м3 воздуха. 
Дробильные производства - до 8 кг. 
Размольные производства - до 20 кг.! 
Пескоструйные производства - до 8 кг. 

Очистка аспирационного воздуха

Грубая очистка от пыли - это предварительная очистка воздуха при запыленности более 1г / м3. При начальной запыленности более 10г / м3 предусматривают последовательную установку двух разных аппаратов грубой очистки. 
Применение пылевых мешков, обункерованных газоходов, пылевых мешков рекомендуется при наличии в аспирационном воздухе волокнистых частиц, смолистых веществ, слипающейся пыли, древесной стружки, крупного волокна. Их следует устанавливать как можно ближе к местному отсосу. 
При налипающей пыли рекомендуется применение бесперегородочных пылевых камер и пылевых мешков, С устройством внутренних навесных стенок или стенок со съемным покрытием (бумага, картон, пленка, резина и т.п.). 
Классикой предварительной сухой очистки является применение сухих центробежных циклонов. 
Для средней очистки часто применяют мокрые пылеулавители -- скрубберы. 
Тонкая очистка осуществляется последовательно установленными системами очистки: батарейный циклон-электрофильтр или циклон-рукавный фильтр; Комплекс из двух рукавных фильтров разной конструкции. 
При небольшой запыленности - до 2мг / м3 можно устанавливать один рукавный фильтр. При большей запыленности рекомендуется установка средней (циклон) и тонкой очистки (рукавный фильтр). 
При липкой пыли, высокой температуры пыли, повышенной кислотности и т.п. устанавливают электрофильтры или высоконапорную трубу Вентури.