Sistemas de aspiração: tipos, design, critérios de seleção de instalação

Os processos de produção são frequentemente acompanhados pela liberação de elementos semelhantes a poeira ou gases que poluem o ar interno.Os sistemas de aspiração concebidos e instalados de acordo com os requisitos regulamentares ajudarão a resolver o problema.

Vamos descobrir como funcionam esses dispositivos e onde são usados, que tipos de sistemas de purificação de ar existem. Designaremos as principais unidades de trabalho, descreveremos os padrões de projeto e regras para instalação de sistemas de aspiração.

Como funciona

A poluição do ar é uma parte inevitável de muitos processos de fabricação. Para cumprir os padrões sanitários estabelecidos para pureza do ar, são utilizados processos de aspiração. Com a ajuda deles, você pode remover com eficácia poeira, sujeira, fibras e outras impurezas semelhantes.

A aspiração é a sucção, que é realizada criando uma área de baixa pressão nas imediações da fonte de contaminação.

Para criar tais sistemas, são necessários conhecimentos especializados sérios e experiência prática. Embora a operação dos dispositivos de sucção esteja intimamente relacionada ao funcionamento sistemas de ventilação, nem todo especialista em ventilação pode cuidar do projeto e instalação deste tipo de equipamento.

Para alcançar a máxima eficiência, os métodos de ventilação e aspiração são combinados. O sistema de ventilação na área de produção deve ser equipado complexo de abastecimento e exaustãopara garantir um fornecimento constante de ar fresco do exterior.

A aspiração é amplamente utilizada nas seguintes indústrias:

• produção de britagem;
• processamento de madeira;
• fabricação de produtos de consumo;
• outros processos que são acompanhados pela liberação de grandes quantidades de substâncias nocivas por inalação.

Nem sempre é possível garantir a segurança dos colaboradores utilizando equipamentos de proteção padrão, e a aspiração pode ser a única oportunidade para estabelecer um processo produtivo seguro na oficina.

As unidades de aspiração são projetadas para remover de forma eficaz e rápida vários pequenos contaminantes do ar que se formam durante a produção industrial.

A remoção de contaminantes por meio de sistemas deste tipo é realizada através de dutos de ar especiais com grande ângulo de inclinação. Esta posição ajuda a prevenir o aparecimento das chamadas zonas de estagnação.

As unidades móveis de ventilação e aspiração são fáceis de instalar e operar, são perfeitas para pequenas empresas ou mesmo para uma oficina doméstica

Um indicador da eficácia de tal sistema é o grau de não nocaute, ou seja, a proporção entre a quantidade de contaminantes que foram removidos e a massa de substâncias nocivas que não entraram no sistema.

Existem dois tipos de sistemas de aspiração:

• sistemas modulares — dispositivo estacionário;
• monoblocos - instalações móveis.

Além disso, os sistemas de aspiração são classificados de acordo com o nível de pressão:

• pressão baixa — menos de 7,5 kPa;
• pressão média — 7,5-30kPa;
• alta pressão - mais de 30 kPa.

A configuração dos sistemas de aspiração do tipo modular e monobloco é diferente.

Explicações para o diagrama: 1 - fonte de emissão de poeira (equipamento de processamento de grãos), 2 - guarda-chuva, 3 - ventilador centrífugo, 4 - dutos de ar, 5 - ciclone, 6 - tremonha de coleta de poeira (+)

Os monoblocos consistem nos seguintes elementos:

• fã;
• separador;
• armazenamento de lixo.

O separador é um filtro para limpar o ar que passa pelo aparelho. A instalação de armazenamento de resíduos pode ser estacionária, ou seja, embutido em monobloco ou removível.

Tal unidade pode ser adquirida pronta e simplesmente instalada em local adequado para a realização de procedimentos de aspiração. Ao mesmo tempo, não é difícil conectá-los aos sistemas centralizados existentes.

Os sistemas modulares são mais difíceis de instalar e mais caros, mas seu uso é muito mais eficaz do que quando se utilizam estruturas monobloco. Tais sistemas não são padronizados; eles são inicialmente projetados levando em consideração condições e tarefas específicas.

Vários fatores são levados em consideração:

• características das instalações de produção;
• características do processo tecnológico;
• qualidade do meio transportado, etc.

Geralmente é um sistema centralizado que consiste em conjunto de dutos de ar e bloco de sucção. Para grandes empresas, um sistema com não um, mas dois ou mais desses blocos pode ser usado.

O material dos dutos de ar pode ser diferente, dependendo da natureza e da quantidade de contaminantes que devem ser transportados através deles.

A sucção e a tampa são instaladas o mais próximo possível da área de onde os contaminantes serão removidos, mas não devem interferir no desempenho do trabalho do pessoal.

As estruturas feitas de metal ferroso são consideradas as mais duráveis, mas também as mais caras. Em qualquer caso, seções individuais da linha de ar são conectadas hermeticamente por meio de flanges aparafusadas.

Entre as vantagens dos sistemas de aspiração estão:

• relativa simplicidade de design;
• compatibilidade com diversos tipos de equipamentos de produção;
• segurança ambiental;
• possibilidade de automação do trabalho;
• aumentar a segurança contra incêndio das instalações, etc.

As desvantagens de tais instalações incluem, em primeiro lugar, o aumento dos custos de energia, especialmente se o projeto for incorreto, bem como a baixa resistência ao desgaste dos dutos de ar metálicos. Esses pontos devem ser levados em consideração na escolha de um projeto adequado.

Por que o design é necessário

Para criar um sistema de aspiração modular, projete a instalação dos seguintes elementos:

• sucção local;
• dutos de ar inclinados;
• sistemas de filtro;
• ventilador de alta pressão, etc.

Vários modelos de dispositivos podem ser utilizados como sucção local, por exemplo, sucção de bordo, estruturas do tipo “guarda-chuva”, “abrigo” e outros. As condutas de ar são instaladas desde o ponto de recolha de resíduos até ao ponto de transferência para o espaço exterior.

O sistema de filtração pode envolver a remoção de massas de ar purificadas da sala e seu retorno após a filtração ao ponto de entrada.

Os sistemas de aspiração estacionários em grandes empreendimentos são grandes estruturas que devem ser projetadas levando em consideração as características do ambiente, as características dos contaminantes, a configuração do sistema de ventilação e muitos outros indicadores

Antes de elaborar um projeto de instalação de aspiração, é necessário realizar um exame técnico do estado do objeto. Nesta fase, as deficiências do sistema podem ser identificadas e eliminadas. Os sistemas de ventilação e aspiração existentes podem ser submetidos a uma verificação semelhante.

A eficiência da aspiração depende em grande parte do volume de ar que passa pelos dutos de ar por unidade de tempo. Quanto maior esse indicador, mais cara é a instalação da estrutura, bem como os custos de sua operação.

Se você selecionar os componentes do sistema corretamente, os custos, tanto iniciais quanto operacionais, poderão ser reduzidos significativamente.

Um sistema de aspiração estacionário consiste em vários módulos e elementos, cuja configuração é selecionada separadamente para cada empreendimento para garantir a máxima eficiência (+)

Isso inclui a escolha de um dispositivo adequado para sucção de ar, cálculos competentes para a distribuição do ar fornecido, etc. Como resultado, a carga no sistema diminuirá, os filtros exigirão limpeza com menos frequência, a vida útil do ventilador aumentará, etc.

Alguns proprietários de instalações industriais seguem o caminho de menor resistência ao selecionar um sistema de limpeza. Partem dos parâmetros de uma instalação tipo ciclone, bastando informar ao fornecedor as condições de seu funcionamento: vazão de ar e natureza dos contaminantes.

Como resultado, eles recebem um dispositivo cujo desempenho é selecionado de acordo com tabelas sem levar em consideração outros parâmetros. Projetistas experientes dizem que essa abordagem geralmente leva ao aumento de custos e à redução da eficiência do equipamento.

O custo de instalação de um ciclone é maior quanto maior for o volume de ar que passa por ele. Se você otimizar um sistema de distribuição de ar existente, poderá selecionar unidades de sucção e filtros que proporcionarão o efeito desejado com menor consumo de ar.

Esse equipamento será mais barato e a economia poderá chegar a cerca de um terço dos custos totais. Por isso, antes de escolher um equipamento para um sistema de aspiração, você deve cuidar do conhecimento técnico e convidar designers experientes.

Características de instalação de tais estruturas

Uma vez que volumes significativos de contaminantes são transportados através dos dutos de ar dos sistemas de aspiração, tais estruturas estão sujeitas a requisitos de resistência aumentados, em contraste com os sistemas de ventilação de abastecimento.

Para sua fabricação utiliza-se aço com espessura de 1,2 a 5,0 mm, e para ferragens recomenda-se a utilização de aço cuja espessura seja 1,0 mm maior que o material do duto.

Para dutos de ar de sistemas de aspiração, deve-se utilizar chapa de aço durável, com espessura mínima de 1,2 mm. Conexões destacáveis ​​facilitarão o processo de limpeza do sistema contra contaminantes

É proibido fixar os dutos de ar de aspiração com braçadeiras na suspensão. É permitido apenas o uso de grampos fixados com suportes; em alguns casos, são utilizadas correntes como fixação.

A distância máxima entre suportes deve ser de três metros para tubos com diâmetro superior a 40 mm e de quatro metros para estruturas com diâmetro igual ou inferior a 400 mm. Esses parâmetros garantirão resistência estrutural suficiente e reduzirão o risco de quebra do duto de ar durante a operação.

Outra característica dos dutos de aspiração é que muitas vezes precisam ser desmontados para limpar a sujeira acumulada nas paredes. Além disso, devido ao rápido desgaste, os elementos individuais devem ser substituídos periodicamente.

Por este motivo, recomenda-se a utilização de elementos de conexão de liberação rápida para a instalação de estruturas, ao invés de flanges tradicionais, que rapidamente se danificam devido às frequentes desmontagens e remontagens.

Para evitar o acúmulo de contaminação no projeto do sistema de aspiração, é necessário dar aos dutos de ar a inclinação correta, que depende da velocidade estimada de movimentação das massas de ar

Para regular os fluxos de ar, são utilizados amortecedores oblíquos, que apresentam menor resistência ao fluxo e evitam melhor o acúmulo de contaminantes. O uso de válvulas borboleta de controle em sistemas de aspiração não é recomendado. É muito importante que os dutos de ar estejam posicionados no ângulo correto.

A posição da estrutura depende da vazão de ar especificada, que é determinada pela natureza dos contaminantes removidos. Assim, para garantir uma velocidade de cerca de 20 m/s, é necessária uma inclinação de 60°, para uma velocidade de 45 m/s - um ângulo inferior a 60°, etc.

Se a natureza da poluição permite prever a acumulação de poeiras pegajosas nas condutas de ar, recomenda-se que tais sistemas de aspiração industrial sejam inicialmente concebidos tendo em vista a velocidade máxima de movimento das massas de ar.

Em pequenos sistemas de aspiração, pode ser utilizada uma mangueira de polietileno de diâmetro adequado para instalar a aspiração. Este é um elemento conveniente, mas não muito durável, que deverá ser substituído com o tempo.

Para facilitar o processo de limpeza da estrutura, são inseridos nos dutos de ar revestimentos especiais feitos de filme, papel e outros materiais adequados. Os ventiladores domésticos convencionais e mesmo alguns ventiladores industriais não são adequados para sistemas de aspiração, mesmo que tenham um desempenho bastante elevado.

Precisamos de dispositivos com maior resistência ao desgaste que possam operar por muito tempo sob alta carga sem interrupção.

Um problema comum com sistemas de aspiração de baixa eficiência é a perda de ar. Para prevenir esse fenômeno, os especialistas recomendam escolha fãs com alguma reserva de energia. As perdas de ar na prática podem chegar a 30% em comparação com os dados calculados.

A escolha errada da sucção local pode afetar negativamente todo o sistema. É impossível selecionar tal elemento sem levar em conta as características do processo tecnológico.

Em alguns casos, um abrigo tipo “guarda-chuva” será eficaz; em outros, uma “vitrine”, capela, cabine, etc. Este ponto deve ser acordado com o técnico do local de produção específico.

A maioria das instalações de aspiração são projetadas para mover ar purificado para a atmosfera, mas às vezes essas massas de ar são devolvidas às instalações de produção (+)

Para a purificação do ar bruto a partir de poeira, são usados ​​sacos de pó, câmaras de poeira não particionadas, condutas de combustão, ciclones secos e outros dispositivos semelhantes, dependendo da natureza da poeira.

Os purificadores são frequentemente usados ​​​​para limpeza média, e a limpeza fina é realizada usando um conjunto de ferramentas, que pode incluir um precipitador eletrostático do tipo ciclone e um filtro de mangas, em alguns casos são usados ​​​​um Venturi de alta pressão ou outras unidades adequadas.

Por que surgem problemas

Mesmo que exista sistema de aspiração na área de produção, é necessário verificar periodicamente o nível de contaminantes no ar. Acontece que o sistema funciona normalmente, os filtros estão em ordem, mas a poluição do ar continua muito elevada.

O seguinte pode ser a causa das deficiências:

• poeira acumulada nos dutos de ar;
• baixo desempenho do exaustor;
• muito fluxo de ar;
• influxo insuficiente de massas de ar fresco.

Se uma grande quantidade de poeira se acumular nos dutos de ar, isso indica que o projeto inicialmente incluía velocidades de movimento das massas de ar muito baixas. Outra razão para este fenômeno são as falhas na configuração dos elementos do sistema de aspiração.

A presença de curvas excessivamente fechadas, áreas com pequena inclinação, falta de um número suficiente de escotilhas de limpeza, etc. podem dificultar a remoção oportuna de partículas de poeira do sistema.

Se o sistema de aspiração for projetado e/ou instalado com falhas, ele sofrerá cargas maiores e logo se tornará inutilizável

A instalação incorreta ou erros podem causar muita perda de ar no sistema, resultando em uma diminuição geral no desempenho da unidade. O vazamento de ar também pode ocorrer como resultado da operação inadequada do sistema de filtragem. Por esse motivo, no momento dos cálculos, recomenda-se incluir um percentual suficiente para tais perdas.

Se houver fluxo de ar suficiente através do sistema e o sistema ainda não funcionar conforme esperado, o projeto do abrigo de sucção local pode precisar ser reconsiderado.

Deve ser localizado de forma a coletar o máximo de contaminantes, evitando que entrem no ar ambiente. Esta estrutura é projetada de forma a não interferir no trabalho e movimentação de pessoal.

Antes de elaborar um projeto de sistema de aspiração estacionário, é necessário realizar um exame técnico das instalações de produção para determinar o tamanho da troca de ar e os principais parâmetros do sistema (+)

Se não entrar uma quantidade suficiente de ar fresco na sala, não haverá ar suficiente para operar o sistema de aspiração. Para compensar o aumento da eficiência da troca de ar, um duto de ar de insuflação é instalado na área de produção. ventilação com recuperação.

Nas lojas quentes não é necessário aquecer o ar que vem do exterior, basta fazer uma abertura na parede e fechá-la com um amortecedor.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Aqui está uma visão geral da desembalagem e instalação do sistema de aspiração móvel RIKON DC3000 para a indústria madeireira:

Este vídeo demonstra um sistema de aspiração estacionário utilizado na produção de móveis:

Os sistemas de aspiração são uma forma moderna e confiável de purificar o ar em instalações industriais de poluentes perigosos.Se a estrutura for corretamente projetada e instalada sem erros, demonstrará alta eficiência com custo mínimo.

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