Система аспирации на производстве: как сделать выбор?

Полностью исключить воздействие промышленных объектов на окружающую среду нереально, но можно его значительно снизить за счёт современных технологических решений. Нагрузка, которую оказывают на экологию деревообрабатывающие заводы, очень высока. По состоянию на 2022 год валовый выброс в атмосферу загрязняющих веществ предприятиями деревообработки в России составил около 500 000 тонн. В первую очередь речь идёт о выбросах древесной пыли.

Избежать этого помогают системы аспирации, которые осуществляют очистку промышленных выбросов от пыли и вредных примесей в соответствии с нормами экологии и безопасности производства. Ведь одна из первоочередных задач воздухоочистки — обеспечение комфортных и безопасных условий труда работников деревообрабатывающих производств.

Чтобы очистка была действительно качественной, проектирование и установку аспирационных систем лучше доверить профессионалам, которые благодаря своему опыту смогут избежать ошибок и подобрать действительно оптимальные решения, соответствующие особенностям конкретного производства.

С чего начать?

Специалисты ЗАО «Завод технологического оборудования «Формула» предлагают заказчикам перед началом проектирования проанализировать, какой объём отходов производит предприятие за один день и как часто будет проводиться утилизация отходов. Эти данные помогут подобрать подходящий бункер для хранения опилок и пыли, собранных аспирационной системой.

Производители рекомендуют выбирать хранилище с запасом — так, чтобы в него помещался не суточный объём отходов, а накопленный за пару дней. Это позволит избежать остановки производства в экстренных ситуациях, например, если сломалась машина для вывоза опилок.

Также стоит помнить, что правила эксплуатации бункера не позволяют заполнять его отходами полностью, он всегда должен быть свободен минимум на треть. Если установить накопитель малого объёма, придётся часто его разгружать. Не советуют специалисты экономить и на системе выгрузки бункера — установка электропривода избавит от необходимости открывать его вручную.

«Это допустимо, если бункер находится на высоте не более 1 метра и его объём не превышает 1 куб. Однако, если работник поднимается на высоту 2–3 метров и проводит выгрузку, стоя под бункером объёмом 5, 10 или 20 кубов, это уже небезопасно», — подчёркивает руководитель отдела продаж завода «Формула» Илья Назаров.

От мала до велика

Ещё один важный пункт, который стоит учитывать, — размер частиц, образующихся в результате деревообработки, и их соотношение. В зависимости от этого выбирают оборудование для аспирации: циклоны или рукавные фильтры. Первые были популярны ещё на советских заводах. Они достаточно доступны по стоимости и просты в обслуживании, но хорошо улавливают только крупные и средние частицы, а вот частицы диаметром менее 5 мкм фильтровать не могут.

На современных предприятиях используют высокоскоростные деревообрабатывающие станки, отходы которых отличаются с высоким содержанием мелкодисперсной пыли. Поэтому для производств, оснащённых таким оборудованием, специалисты рекомендуют использовать рукавные фильтры.

Они дороже, зато могут улавливать частицы средней и мелкой дисперсности, а значит, их можно использовать для локальной очистки воздуха непосредственно в месте установки деревообрабатывающего оборудования. Правда, для улавливания липких частиц такие фильтры не подойдут.

При выборе систем аспирации важен не только размер частиц, но и масштабы производства. Например, малые предприятия могут обойтись стружкоотсосами, фильтровальными станциями или вытяжными установками, размещёнными непосредственно около станков. А вот на крупных и средних заводах лучше устанавливать централизованные системы аспирации с воздуховодами. Как правило, на масштабных площадках применяют двухступенчатые системы очистки, которые позволяют устранить частицы широкого спектра дисперсности.

Также нужно прикинуть скорость, с которой эти частицы должны двигаться по воздуховоду без риска его забить. Специалисты ООО «ЭкоФильтр» напоминают, что важно правильно рассчитывать угол наклона и изгиба воздуховодов, чтобы не допустить образования заторов и нарушения герметичности.

«Эффективность аспирации снижается, если в воздуховодах задерживаются и накапливаются отходы. Это происходит из-за недостаточной скорости воздушного потока, неверно выбранного диаметра перехода, слишком грубых стыков, недостаточного угла наклона», — подчёркивает коммерческий директор EPV Group Пётр Мохов.

Размер частиц имеет особое значение, если планируется возвращать воздух из системы аспирации обратно в цех. Для этого используют рециркуляционные аспирационные системы, которые позволяют существенно снижать затраты на отопление. Если в результате деревообработки выделяются очень мелкие частицы (меньше 10 мкм), инженеры завода «Формула» рекомендуют для возврата воздуха в цех проводить его очистку картриджным фильтром. А специалисты EPV Group напоминают, что грамотно спроектированная система аспирации экономит до 70% расходов на электроэнергию.

Слабое звено

Чем чреваты ошибки в расчётах и небрежность при установке аспирационного оборудования?

«При некорректно проведенном монтаже системы аспирации для деревообработки возможно снижение её производительности, выход из строя рабочих узлов. Неоправданные энергозатраты могут достигать 60%, поэтому важно, чтобы монтаж проводили специалисты», — указывают на своём сайте инженеры ООО «ЭкоФильтр».

Крупные частицы пыли обладают абразивными свойствами. Двигаясь по воздуховодам с высокой скоростью, они могут повредить их. Поэтому производители систем аспирации рекомендуют использовать воздуховоды из высокопрочных и износостойких материалов. Например, из оцинкованной или углеродистой стали с рёбрами жесткости.

Для подвода к оборудованию мастера компании «ЭкоФильтр» предлагают устанавливать гибкие армированные воздуховоды из ПВХ минимальной длины, чтобы не допустить снижения скорости потока и давления воздуха.

Снизить эффективность аспирационной системы может недостаточная мощность вентилятора, которая приводит к критическому увеличению потерь воздуха. Чтобы избежать этого, в EPV Group напоминают о необходимости более точного подбора оборудования. Если же в цехе, несмотря на работающую аспирацию, наблюдается значительное загрязнение воздуха, это может свидетельствовать о некорректном расположении всасывающих элементов системы. В этом случае специалисты советуют пересмотреть проект.

Когда нужна модернизация?

Чтобы аспирационная система отвечала производственным задачам конкретного предприятия, её необходимо проектировать в индивидуальном порядке с учётом множества факторов. Инженеры EPV Group утверждают, что в портфолио компании не найти двух одинаковых аспирационных систем, как не существует двух одинаковых предприятий.

Нередко возникают ситуации, когда уже имеющуюся на производстве систему нужно модернизировать. Это может быть связано с тем, что предприятие использует сохранившееся с советских времён устаревшее оборудование. Также поводом для обновления становится расширение производственных мощностей или установка нового, более современного деревообрабатывающего оборудования.

Эта задача решается за счёт монтажа дополнительных фильтров, пылевого вентилятора и накопителя для отходов. Здесь тоже потребуется помощь опытных проектировщиков, которые смогут подобрать оптимальные решения, исходя из новых производственных условий и характеристик действующей инженерной сети.

Чтобы понять, насколько конфигурация эксплуатируемой системы соответствует текущим потребностям предприятия, нет ли в ней дефектов, можно заказать аудит. Такую услугу оказывают многие производители аспирационного оборудования. Некоторые компании проводят сбор информации дистанционно: направляют клиенту опросный лист, который он заполняет, а инженеры на основе полученных данных готовят техническое предложение.

Но, конечно, намного лучше ознакомиться со спецификой предприятия на месте. В этом случае инженеры выезжают на предприятие, изучают станочный парк, характеристики производственных помещений и установленное оборудование для очистки воздуха. С помощью специальных приборов они анализируют ключевые показатели работы аспирационной системы, проверяют исправность всех её модулей.

«По итогам этой работы заказчик получает отчёт, в котором подробно указаны результаты проверки, количество и характер обнаруженных неисправностей. Клиент может в цифрах оценить эффективность работы имеющейся аспирационной системы и принять решение об устранении выявленных проблем», — сообщает Пётр Мохов.

Гасим искры

Специалисты «ЭкоФильтр» утверждают, что на деревообрабатывающем предприятии аспирационная система должна быть оборудована устройствами пожаротушения и искроподавления.

«В 2021 году в результате воспламенения аспирационных установок было зафиксировано 68 случаев взрывов легковоспламеняющейся пыли, повлекших человеческие жертвы. Избежать несчастных случаев на предприятии поможет качественная система искрообнаружения и искрогашения. Даже при низкой вероятности появления источников воспламенения внутри фильтра сохраняются риски внешних источников возгорания. Это могут быть станки, установленные на предприятии», — комментирует коммерческий директор EPV Group.

Скопление пыли в пылеочистителе и бункерах действительно создаёт риск возгорания. В результате действия силы трения при передвижении твёрдых частиц в воздуховодах могут образовываться искры. Вместе с потоком воздуха они достигают фильтров, что приводит к пожарам и даже взрывам.

Для защиты системы аспирации оснащают различными защитными механизмами: термодатчиками, установками искрогашения, блокираторами для аварийного отключения электроэнергии, огнезаградительными устройствами.

«Мы всегда предупреждаем заказчиков о том, что мелкодисперсная пыль при большой концентрации взрывоопасна. И рекомендуем устанавливать на циклоны взрыворазрядные клапаны, которые предохраняют их от детонации. Даже если взрыв произойдёт, он будет направленным — взрывная волна пройдёт через клапан, где раскроется защитная мембрана, и само оборудование останется целым.

На производстве, где много шлифовальной пыли или древесной муки, для дополнительной безопасности можно поставить взрывозащитные вентиляторы. К сожалению, не всегда заказчики идут на это, хотя защитные механизмы не слишком дорогие», — отмечает Илья Назаров.

Для справки
Предельно допустимая концентрация пыли в цехе согласно ГОСТ 12.1.005-88, МУ 44.36-87 и СНиП 2.23.570-96: для пыли с содержанием минеральных включений до 2% — 6 мг/м3, от 2 до 10% — 4 мг/м3, свыше 10% — 2 мг/м3.

Текст: Мария Кармакова