Sistemi di aspirazione: tipologie, progettazione, criteri di scelta dell'installazione

I processi produttivi sono spesso accompagnati dal rilascio di elementi simili a polveri o gas che inquinano l'aria interna.I sistemi di aspirazione progettati e installati secondo i requisiti normativi contribuiranno a risolvere il problema.

Scopriamo come funzionano tali dispositivi e dove vengono utilizzati, quali tipi di sistemi di purificazione dell'aria esistono. Designeremo le principali unità di lavoro, descriveremo gli standard di progettazione e le regole per l'installazione dei sistemi di aspirazione.

Come funziona

L’inquinamento atmosferico è una parte inevitabile di molti processi produttivi. Per rispettare gli standard sanitari stabiliti per la purezza dell'aria, vengono utilizzati processi di aspirazione. Con il loro aiuto puoi rimuovere efficacemente polvere, sporco, fibre e altre impurità simili.

L'aspirazione è un'aspirazione, che viene effettuata creando una zona di bassa pressione nelle immediate vicinanze della fonte di contaminazione.

Per creare tali sistemi sono necessarie conoscenze specialistiche serie ed esperienza pratica. Sebbene il funzionamento dei dispositivi di aspirazione sia strettamente correlato al funzionamento sistemi di ventilazione, non tutti gli specialisti della ventilazione sono in grado di gestire la progettazione e l'installazione di questo tipo di apparecchiature.

Per ottenere la massima efficienza, i metodi di ventilazione e aspirazione vengono combinati. Il sistema di ventilazione nell'area produttiva deve essere attrezzato complesso di alimentazione e scaricoper garantire un apporto costante di aria fresca dall'esterno.

L'aspirazione è ampiamente utilizzata nei seguenti settori:

• produzione di frantumazione;
• lavorazione del legno;
• produzione di prodotti di consumo;
• altri processi che sono accompagnati dal rilascio di grandi quantità di sostanze nocive per inalazione.

Non è sempre possibile garantire la sicurezza dei dipendenti utilizzando dispositivi di protezione standard e l'aspirazione potrebbe essere l'unica opportunità per stabilire un processo di produzione sicuro in officina.

Le unità di aspirazione sono progettate per rimuovere efficacemente e rapidamente dall'aria diversi piccoli contaminanti che si formano durante la produzione industriale.

La rimozione dei contaminanti utilizzando sistemi di questo tipo viene effettuata attraverso speciali condotti d'aria che presentano un ampio angolo di inclinazione. Questa posizione aiuta a prevenire la comparsa delle cosiddette zone di stagnazione.

Le unità mobili di ventilazione e aspirazione sono facili da installare e da utilizzare, sono perfette per le piccole imprese o anche per un'officina domestica

Un indicatore dell'efficacia di un tale sistema è il grado di non eliminazione diretta, ad es. il rapporto tra la quantità di contaminanti rimossi e la massa di sostanze nocive che non sono entrate nel sistema.

Esistono due tipologie di sistemi di aspirazione:

• sistemi modulari — dispositivo fisso;
• monoblocchi - installazioni mobili.

Inoltre i sistemi di aspirazione vengono classificati in base al livello di pressione:

• bassa pressione — inferiore a 7,5 kPa;
• media pressione — 7,5-30 kPa;
• alta pressione - oltre 30 kPa.

Diversa è la configurazione dei sistemi di aspirazione di tipo modulare e monoblocco.

Spiegazioni per lo schema: 1 - fonte di emissione di polvere (attrezzatura per la lavorazione del grano), 2 - ombrello, 3 - ventilatore centrifugo, 4 - condotti dell'aria, 5 - ciclone, 6 - tramoggia di raccolta della polvere (+)

I monoblocchi sono costituiti dai seguenti elementi:

• fan;
• separatore;
• stoccaggio dei rifiuti.

Il separatore è un filtro per pulire l'aria che passa attraverso il dispositivo. L'impianto di stoccaggio dei rifiuti può essere fisso, vale a dire incorporati in un monoblocco, oppure smontabili.

Tale unità può essere acquistata già pronta e semplicemente installata in un luogo adatto per eseguire le procedure di aspirazione. Allo stesso tempo, non è difficile collegarli ai sistemi centralizzati esistenti.

I sistemi modulari sono più difficili da installare e sono più costosi, ma il loro utilizzo è molto più efficace rispetto a quando si utilizzano strutture monoblocco. Tali sistemi non sono standard; vengono inizialmente progettati tenendo conto di condizioni e compiti specifici.

Vengono presi in considerazione una serie di fattori:

• caratteristiche dei locali di produzione;
• caratteristiche del processo tecnologico;
• qualità del mezzo trasportato, ecc.

Di solito si tratta di un sistema centralizzato composto da serie di condotti dell'aria e blocco di aspirazione. Per le grandi imprese, è possibile utilizzare un sistema con non uno, ma due o più blocchi di questo tipo.

Il materiale dei condotti dell'aria può essere diverso, a seconda della natura e della quantità di contaminanti che dovrebbero essere trasportati attraverso di essi.

L'aspirazione e la copertura sono installate il più vicino possibile all'area da cui verranno rimossi i contaminanti, ma non devono interferire con il personale che svolge le mansioni lavorative

Le strutture in metallo ferroso sono considerate le più durevoli, ma sono anche le più costose. In ogni caso, i singoli tratti della linea aerea sono collegati ermeticamente mediante flange imbullonate.

Tra i vantaggi dei sistemi di aspirazione ci sono:

• relativa semplicità del design;
• compatibilità con vari tipi di apparecchiature di produzione;
• sicurezza ambientale;
• possibilità di automazione del lavoro;
• aumentare la sicurezza antincendio dei locali, ecc.

Gli svantaggi di tali installazioni includono, innanzitutto, l'aumento dei costi energetici, soprattutto se la progettazione non è corretta, nonché la bassa resistenza all'usura dei condotti dell'aria metallici. Questi punti dovrebbero essere presi in considerazione quando si sceglie un design adatto.

Perché il design è necessario

Per realizzare un sistema di aspirazione modulare, progettare l'installazione dei seguenti elementi:

• aspirazione locale;
• condotti d'aria inclinati;
• sistemi di filtraggio;
• ventilatore ad alta pressione, ecc.

Vari modelli di dispositivi possono essere utilizzati come aspirazione locale, ad esempio aspirazione a bordo, strutture del tipo “ombrello”, “riparo” e altri. Vengono posate le condotte dell'aria dal punto di raccolta dei rifiuti fino al punto di conferimento all'esterno.

Il sistema di filtrazione può comportare sia la rimozione delle masse d'aria purificata dall'ambiente, sia la loro restituzione dopo la filtrazione al punto di aspirazione.

I sistemi di aspirazione fissi nelle grandi imprese sono strutture di grandi dimensioni che dovrebbero essere progettate tenendo conto delle caratteristiche della stanza, delle caratteristiche dei contaminanti, della configurazione del sistema di ventilazione e di molti altri indicatori

Prima di elaborare un progetto per un impianto di aspirazione, è necessario effettuare un esame tecnico delle condizioni dell'oggetto. In questa fase è possibile identificare ed eliminare le carenze del sistema. Analogo controllo può essere sottoposto agli impianti di ventilazione e aspirazione esistenti.

L'efficienza dell'aspirazione dipende in gran parte dal volume d'aria che passa attraverso i condotti dell'aria nell'unità di tempo. Più alto è questo indicatore, più costoso sarà l'installazione della struttura, nonché i costi del suo funzionamento.

Se si selezionano correttamente i componenti del sistema, i costi, sia iniziali che operativi, possono essere notevolmente ridotti.

Un sistema di aspirazione stazionario è costituito da numerosi moduli ed elementi, la cui configurazione viene selezionata separatamente per ciascuna azienda per garantire la massima efficienza (+)

Ciò include la scelta di un dispositivo adatto per l'aspirazione dell'aria, calcoli competenti per la distribuzione dell'aria di alimentazione, ecc. Di conseguenza, il carico sul sistema diminuirà, i filtri richiederanno una pulizia meno frequente, la durata della ventola aumenterà, ecc.

Alcuni proprietari di impianti industriali scelgono un sistema di pulizia seguendo il percorso di minor resistenza. Partono dai parametri di un impianto di tipo ciclonico, informando semplicemente il fornitore delle condizioni del suo funzionamento: flusso d'aria e natura dei contaminanti.

Di conseguenza, ricevono un dispositivo le cui prestazioni vengono selezionate in base alle tabelle senza tenere conto di altri parametri. I progettisti esperti affermano che questo approccio di solito comporta un aumento dei costi e una riduzione dell'efficienza delle apparecchiature.

Il costo dell'installazione di un ciclone è tanto maggiore quanto maggiore è il volume d'aria che lo attraversa. Se ottimizzi un sistema di distribuzione dell'aria esistente, puoi selezionare unità di aspirazione e filtri che daranno l'effetto desiderato con un minor consumo d'aria.

Tali apparecchiature saranno più economiche e il risparmio potrà ammontare a circa un terzo del costo totale. Ecco perché, prima di scegliere l'attrezzatura per un sistema di aspirazione, è necessario curare le competenze tecniche e invitare progettisti esperti.

Caratteristiche di installazione di tali strutture

Poiché volumi significativi di contaminanti vengono trasportati attraverso i condotti dell'aria dei sistemi di aspirazione, tali strutture sono soggette a maggiori requisiti di resistenza, a differenza dei sistemi di ventilazione.

Per la loro fabbricazione viene utilizzato acciaio con uno spessore compreso tra 1,2 e 5,0 mm e per i raccordi si consiglia di utilizzare acciaio il cui spessore è 1,0 mm maggiore del materiale del condotto.

Per i condotti dell'aria dei sistemi di aspirazione è opportuno utilizzare lamiera d'acciaio resistente, di almeno 1,2 mm di spessore. Le connessioni staccabili faciliteranno il processo di pulizia del sistema dai contaminanti

È vietato fissare i condotti dell'aria di aspirazione con fascette sulla sospensione. È consentito solo l'uso di morsetti fissati con staffe; in alcuni casi come fissaggio vengono utilizzate catene.

La distanza massima tra le staffe deve essere di tre metri per tubi con diametro superiore a 40 mm e di quattro metri per strutture con diametro pari o inferiore a 400 mm. Questi parametri garantiranno una resistenza strutturale sufficiente e ridurranno il rischio di rottura del condotto dell'aria durante il funzionamento.

Un'altra caratteristica dei condotti dell'aria di aspirazione è che spesso devono essere smontati per pulire lo sporco accumulato sulle pareti. Inoltre, a causa della rapida usura, i singoli elementi devono essere sostituiti periodicamente.

Per questo motivo si consiglia di utilizzare elementi di connessione a sgancio rapido per l'installazione delle strutture, piuttosto che le tradizionali flange, che si danneggiano rapidamente a causa dei frequenti smontaggi e rimontaggi.

Per evitare l'accumulo di contaminazione nella progettazione del sistema di aspirazione, è necessario conferire ai condotti dell'aria la corretta pendenza, che dipende dalla velocità stimata di movimento delle masse d'aria

Per regolare i flussi d'aria vengono utilizzate serrande oblique, che dimostrano una minore resistenza al flusso e prevengono meglio l'accumulo di contaminanti. Si sconsiglia l'uso di valvole a farfalla di comando negli impianti di aspirazione. È molto importante che i condotti dell'aria siano posizionati con l'angolazione corretta.

La posizione della struttura dipende dalla portata d'aria specificata, che è determinata dalla natura dei contaminanti da rimuovere. Quindi, per garantire una velocità di circa 20 m/s, è necessaria una pendenza di 60°, per una velocità di 45 m/s - un angolo inferiore a 60°, ecc.

Se la natura dell'inquinamento consente di prevedere l'accumulo di polvere appiccicosa nei condotti dell'aria, si consiglia di progettare inizialmente tali sistemi di aspirazione industriale tenendo conto della massima velocità di movimento delle masse d'aria.

Nei piccoli impianti di aspirazione è possibile utilizzare un tubo in polietilene di diametro adeguato per installare l'aspirazione. Questo è un elemento comodo, ma poco durevole, che dovrà essere sostituito nel tempo

Per facilitare il processo di pulizia della struttura, all'interno dei condotti dell'aria vengono inseriti appositi rivestimenti costituiti da pellicola, carta e altri materiali idonei. I tradizionali ventilatori domestici e anche alcuni industriali non sono adatti ai sistemi di aspirazione, anche se hanno prestazioni abbastanza elevate.

Abbiamo bisogno di dispositivi con maggiore resistenza all'usura che possano funzionare a lungo sotto carico elevato senza interruzioni.

Un problema comune con i sistemi di aspirazione a bassa efficienza è la perdita d’aria. Per prevenire questo fenomeno, raccomandano gli esperti scegli i tifosi con una certa riserva di carica. Le perdite d'aria nella pratica possono raggiungere il 30% rispetto ai dati calcolati.

La scelta sbagliata dell'aspirazione locale può influenzare negativamente l'intero sistema. Non è possibile selezionare un elemento del genere senza tenere conto delle caratteristiche del processo tecnologico.

In alcuni casi sarà efficace un rifugio del tipo “ombrello”, in altri sarà efficace una “vetrina”, una cappa aspirante, una cabina, ecc. Questo punto dovrà essere concordato con il tecnologo dello specifico sito produttivo.

La maggior parte degli impianti di aspirazione sono progettati per spostare aria purificata nell'atmosfera, ma a volte tali masse d'aria vengono restituite ai locali di produzione (+)

Per la depurazione dell'aria grossolana dalla polvere vengono utilizzati, a seconda della natura della polvere, sacchi per la polvere, camere per la polvere non compartimentate, canne fumarie con bunker, cicloni a secco e altri dispositivi simili.

Gli scrubber vengono spesso utilizzati per la pulizia media, mentre la pulizia fine viene effettuata utilizzando una serie di strumenti, che possono includere un precipitatore elettrostatico di tipo ciclonico e un filtro a maniche, in alcuni casi vengono utilizzati un Venturi ad alta pressione o altre unità adatte.

Perché sorgono problemi

Anche se nell'area produttiva è presente un sistema di aspirazione, è necessario controllare periodicamente il livello dei contaminanti presenti nell'aria. Succede che il sistema funziona normalmente, i filtri sono in ordine, ma l'inquinamento atmosferico rimane troppo elevato.

Le cause delle carenze possono essere le seguenti:

• polvere accumulata nei condotti dell'aria;
• basse prestazioni della ventola di scarico;
• troppo flusso d'aria;
• afflusso insufficiente di masse d'aria fresca.

Se una grande quantità di polvere si accumula nei condotti dell'aria, ciò indica che inizialmente la progettazione prevedeva velocità di movimento delle masse d'aria troppo basse. Un'altra ragione di questo fenomeno sono i difetti nella configurazione degli elementi del sistema di aspirazione.

La presenza di curve eccessivamente strette, zone con piccola pendenza, la mancanza di un numero sufficiente di portelli di pulizia, ecc. potrebbero ostacolare la tempestiva rimozione delle particelle di polvere dall'impianto.

Se il sistema di aspirazione è progettato e/o installato con difetti, subirà un aumento dei carichi e diventerà presto inutilizzabile

Un'installazione errata o errori possono causare una perdita d'aria eccessiva nel sistema, con conseguente diminuzione complessiva delle prestazioni dell'unità. Possono verificarsi perdite d'aria anche a causa di un funzionamento improprio del sistema di filtraggio. Per questo motivo, quando si effettuano i calcoli, si consiglia di includere una percentuale sufficiente per tali perdite.

Se attraverso il sistema circola una quantità sufficiente di aria e il sistema continua a non funzionare come previsto, potrebbe essere necessario riconsiderare la progettazione del rifugio di aspirazione locale.

Dovrebbe essere posizionato in modo da raccogliere la massima quantità di contaminanti, impedendo loro di entrare nell'aria della stanza. Questa struttura è progettata in modo tale da non interferire con il lavoro e la circolazione del personale.

Prima di elaborare un progetto per un sistema di aspirazione stazionario, è necessario effettuare un esame tecnico dei locali di produzione per determinare l'entità del ricambio d'aria e i principali parametri del sistema (+)

Se nella stanza non entra una quantità sufficiente di aria fresca, non ci sarà abbastanza aria per far funzionare il sistema di aspirazione. Per compensare la maggiore efficienza del ricambio d'aria, nell'area di produzione è installato un condotto dell'aria di mandata. ventilazione con recupero.

Nei negozi caldi non è necessario riscaldare l'aria proveniente dall'esterno, è sufficiente praticare un'apertura nel muro e chiuderla con una serranda.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Ecco una panoramica del disimballaggio e dell'installazione del sistema di aspirazione mobile RIKON DC3000 per l'industria del legno:

Questo video mostra un sistema di aspirazione stazionario utilizzato nella produzione di mobili:

I sistemi di aspirazione rappresentano un modo moderno e affidabile per purificare l'aria negli ambienti industriali da sostanze inquinanti pericolose.Se la struttura è progettata correttamente e installata senza errori, dimostrerà un’elevata efficienza a un costo minimo.

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