Аспирация и вентиляция цеха деревообработки

Воздухообмен промышленных помещений призван обеспечить санитарную норму свежего воздуха для работников и способствовать ходу технологического процесса. Тип и специфика системы обусловлены технологией производства, выдвигающей собственные требования, нередко расходящиеся с общепринятыми нормативами. Деревообрабатывающие предприятия сильно отличаются друг от друга и выполняют разные задачи, поэтому системы вентиляции для каждого из них имеют собственный состав и конфигурацию.

Особенности вентиляции деревообрабатывающих цехов

Конструкция и состав вентиляционной системы деревообрабатывающего цеха выбираются исходя из технологии и вида обработки.

Основная задача системы — удаление выделяющихся вредностей, основной из которых является древесная пыль. При этом, цеха, работающие с сырой древесиной, не прошедшей сушку, нуждаются лишь в системах аспирации, отводящих опилки и мелкий мусор.

Монтажные люки

Особенностью транспортируемых отходов является большое содержание древесной смолы, из-за которой мелкие частицы прилипают к внутренним стенкам воздуховодов. На изгибах или примыканиях появляются скопления пыли и мусора, которые быстро увеличиваются в размерах и перекрывают сечение воздушного канала. Для устранения засоров по всей длине воздуховодов устанавливаются монтажные люки, через которые производится очистка.

Аспирация

Поскольку общеобменная вентиляционная система не используется для удаления пыли, основное внимание уделяется созданию качественной системы аспирации и местных отсосов. Роль общеобменной системы сводится к организации небольшой депрессии внутри технологических помещений. Это обеспечивает вытяжная линия, в результате чего исключается распространение пыли пол смежным помещениям или неконтролируемый вывод на улицу.

Мнение эксперта

Интернет-магазин вентиляции «Руником»

Важно! Все вытяжные системы оборудуются циклонами или фильтрационными установками, отделяющими пыль с последующей утилизацией.

Учитывая условия и технологические требования, основной особенностью вентиляции деревообрабатывающих цехов можно назвать упор на местные отсосы и аспирацию, второстепенную роль общеобменной системы. Это обусловлено также и наличием больших технологических проемов для доставки материала, удаления крупных отходов и мусора. Поэтому большую часть воздушных потоков образует естественная вентиляция, оставляя для принудительных комплексов задачи по удалению пыли и мусора.

Расчет системы вентиляции

Общепринятой методики расчета вентиляционных систем деревообрабатывающего производства не существует. В задачу проектировщика входит решение конкретных вопросов, основанных на конструкции и производительности станочного парка, свойствах материала и технологических особенностях.

Вентиляция деревообрабатывающего цеха проектируется по техническому заданию от технологов или исходя из общих данных по параметрам оборудования. Основной расчет происходит по вытяжным и аспирационным комплектам, удаляющим отходы и пыль.

Объемы вытяжки, обеспечиваемые ими, чаще всего намного перекрывают потребности помещений, поэтому для компенсации излишнего перепада внутреннего и наружного давлений устанавливают приточную линию.

Основанием для выполняемых расчетов являются технические характеристики используемого оборудования, в особенности — пылеобразование. Кроме того, на каждую единицу оборудования приходится местный отсос, расположенный непосредственно в зоне образования отходов и оперативно их удаляющий. Существуют общие требования, оптимальным образом соответствующие условиям работы и технологическим особенностям производства:

• скорость движения воздушных потоков не должна превышать 0,2-0,4 м/с
• влажность — в пределах 65-75%
• температура — 17-27°

Необходимо учитывать, что задачей расчетов в первую очередь становится организация вывода отходов. Местные отсосы образуют мощную и производительную вытяжку, поэтому для общеобменной линии остается лишь обеспечить достаточный приток (если он нужен), или снизить перепад внутреннего и наружного давлений. Кроме того, мощная вытяжка способствует активному выводу тепла, что требует качественной рекуперации в сочетании с фильтрацией.

Какие решения являются оптимальными?

Мнение эксперта

Интернет-магазин вентиляции «Руником»

Оптимальные решения тесно связаны с назначением и составом применяемого оборудования. Чем тоньше обработка древесины, тем мельче выделяемые отходы и пыль. Если для строгальных, пильных или многофункциональных станков наиболее эффективны местные отсосы с дополнительной общеобменной системой, то для шлифовальных цехов необходимы вытяжные зонты над каждым рабочим местом.

Местные отсосы, рукава или отводы аспирационной системы должны обеспечить полноценное удаление мелких частиц, пыли и отходов. При этом, их разрешается подключать к общеобменным линиям, но только при условии отсутствия мелкой пыли, частиц лакокрасочных материалов и клеевых составов, подлежащих фильтрации.

Для удаления пыли и частиц с пола устанавливаются напольные или подпольные отсосы. Фильтрацию выводимого потока производят с помощью специальных пылеосадительных камер или, для более крупных отходов, циклонов.

Подача приточного потока не должна происходить сосредоточенным порядком. Это может повысить скорость движения воздуха внутри помещения, образовать турбулентные воронки, поднимающие пыль. Она обладает большой летучестью и вредна для здоровья человека, поэтому соблюдение санитарных требований очень важно. Необходимо обеспечить рассредоточенную подачу свежего воздуха, исключить образование потоков с высокой скоростью.

Для организации воздухообмена в больших или средних цехах рекомендованы потолочные вентиляторы (или душевая подача приточки), способствующие удержанию пыли и мелких частиц на уровне пола и предотвращающие ее распространение по смежным помещениям.

Использование естественной вентиляции производится при отсутствии противопоказаний и возможности исключить теплопотери. Необходимо следить за отсутствием сквозняков, распространяющих пыль и мусор по всему цеху.

Принцип действия аспирационных установок

Действие аспирационных установок аналогично принципу работы обычного бытового пылесоса, но установленного стационарно. Система воздуховодов распределена по всему цеху с подключением к каждому станку. Все воздуховоды объединяются в общий канал, подключенный к специальному пылевому вентилятору, который на выходе присоединяется к приемному бункеру и циклону.

При включении вентилятора в воздуховодах создается вакуум, образующий всасывание воздуха и захват мелких частиц мусора и пыли. Они транспортируются по каналам, проходят сквозь рабочее колесо вентилятора и попадают в приемный бункер. Из-за резкого увеличения объема энергия потока падает, частицы под действием силы тяжести оседают на дно бункера, откуда, по мере наполнения, перегружаются в транспортировочные емкости, либо направляется на брикетирование и утилизацию.

Активный вывод теплого воздуха требует повышенной подачи притока. Для сохранения температуры приходится нагревать большое количество свежего воздуха, что нерационально и требует крупных расходов. Поэтому чаще всего применяют рекуперацию, то есть повторное использование выведенного теплого воздушного потока, прошедшего фильтрацию.

Этот способ эффективен, позволяет экономит большое количество тепловой энергии и, соответственно, денег. При этом, режим рекуперации необходимо тщательно настраивать, как и фильтрацию возвращаемого воздуха.

Мнение эксперта

Интернет-магазин вентиляции «Руником»

Внимание! Чрезмерное насыщение рекуперационного потока пылью ухудшает санитарные условия труда персонала, что чревато серьезными санкциями со стороны надзорных органов. Обычно используется не более 30 % от общей массы приточного потока.

Конструкция вентилятора должна соответствовать техническим требованиям и специфике выполняемой работы. Пылевые вентиляторы имеют собственную конструкцию рабочего колеса с малым числом лопаток. Это позволяет исключить застревание между ними крупных частиц мусора, способствующее скоплению материала и образованию засора. Все воздуховоды также имеют конструкционные отличия, связанные с наличием люков для устранения засоров. Они располагаются равномерно по всей длине на расстоянии, позволяющем устранить образовавшиеся скопления в любой точке.

Рекомендуемые вентиляторы

Виды пылеуловителей

Пылеуловители — это установки, обеспечивающие вывод из рабочих помещений пыли и мелких частиц мусора. Они удаляются посредством энергии воздушного потока, попадают в приемную емкость и оседают на поверхности фильтров. Используются в цехах с особенностями технологического процесса, образующего большое количество мелкодисперсных отходов — шлифовальных, мелкостаночных и т. п.

К наиболее распространенным видам относятся пылеулавливающие агрегаты ПУА и ПУАК, отличающиеся друг от друга величиной фильтруемой фракции. Для более крупных частиц выбирают ПУА, для мелких — ПУАК. Первые имеют матерчатые фильтры, которые по мере наполнения перестают пропускать воздушный поток и требуют очистки (их попросту вытряхивают). Второй тип имеет складчатые матерчатые фильтры с увеличенной площадью соприкосновения воздушного потока и тканевой поверхности.

Обслуживание и очистка

Обслуживание и очистка производятся тем же способом. Агрегаты ПУА и ПУАК способны развивать производительность от 1250 до 3900 м³/ч, при скорости всасывания до 22 м/с. Рекомендованы для относительно небольших цехов с тонкой обработкой поверхности или для обслуживания оборудования с непостоянной загрузкой. Для производств с непрерывным циклом работы использование таких комплектов не рекомендовано.

Для более крупных цехов используются циклоны и рукавные фильтры разных размеров и производительности.

Циклоны

Циклон — это пылеуловитель инерционного типа, производящие механическое отделение пыли разной дисперсии от воздушно-газовой среды. Представляет собой емкость, внутрь которой входит поток воздуха с пылью и мелкими частицами. Существуют разные конструкции циклонов. Одни используют резкое увеличение объема как фактор изменения энергии потока. Пыль и мусор теряют импульс и падают на дно емкости под действием гравитации. Этот вид циклонов называется прямоточным.

Имеются и другие конструкции, в которых емкость имеет форму трубы большого диаметра, конусообразно сужающуюся книзу. Воздушный поток входит в емкость с направлением по касательной к внутренней стенке, закручивается спиралеобразно и понемногу опускается вниз. Пыль и мелкий мусор, переносимые потоком, под действием центробежной силы относятся к стенкам, соскальзывают по ним вниз и собираются на дне емкости. Такая конструкция называется противоточной, она способна к сепарации мелкодисперсной пыли.

Разгрузка циклона

При заполнении емкости до определенного уровня открывается нижний люк, через который производится разгрузка циклона и начинается дальнейшая эксплуатация. Общее преимущество циклонов состоит в простоте конструкции, надежности и эффективности работы. Уровень очистки воздуха достигает 99 %, что является весьма высоким показателем.

Рукавные фильтры

Конструкция рукавного фильтра напоминает циклон, но принцип работы несколько иной. Емкость изнутри заполняется рукавами — фильтрами, распределенными вертикально или горизонтально. Поток воздуха пропускается сквозь ряды рукавов, пыль оседает на их поверхности, а чистый воздух выводится и может быть использован повторно. Используются в цехах со сложными условиями и сильной запыленностью воздуха.

Существуют два типа рукавов — круглые и эллипсные (в сечении), первые используются только для вертикального расположения, вторые применяются как для вертикального, так и для горизонтального расположения. Они изготавливаются из синтетических полимеров — полиамида, арамида, полиэстера, поливинилсульфида, полипропилена и т. д. Срок службы составляет 2-3 года, хотя в отдельных случаях достигает 6 лет. Способны работать со средой с температурой до 260°С, обеспечивают очистку до 99%.

Регенерация

Рукава нуждаются в периодической регенерации — продувке сжатым воздухом с заданными параметрами. Резкий импульс потока прочищает фильтры и возобновляет их рабочие свойства. Существует два режима регенерации:

• online. Регенерация выполняется щадящими методами не прерывая основной работы
• offline. Рукава посекционно отделяются от общего контура и продуваются в отключенном состоянии

Первый вариант регенерации проще и применяется на относительно чистых производствах, тогда как второй способ используется только для рукавных фильтров, задействованных в цехах с сильным запылением воздуха.