Аспирация деревообработки и мебельного производства

Аспирация деревообработки и мебельного производства

Для создания нормальных и безопасных условий труда, предотвращения выделения пыли от оборудования в производственном помещении, а также для транспортирования различных сыпучих материалов, применяются системы аспирации и пневмотранспорта. Эти системы имеют санитарно-гигиеническое, экологическое и технологическое назначения, а также позволяют обеспечить взрыво-пожаробезопасность.

Качество обработки на деревообрабатывающих производствах возможно только в том случае, если система аспирации ― пылеудаления является качественной и надежной. Работа любого деревообрабатывающего станка сопровождается выделением большого количества древесных отходов (стружка, опилки, пыль), поэтому система аспирации ― непременный атрибут деревообрабатывающих производств.

Грамотно спроектированная аспирационная система позволяет:

•  вернуть очищенный теплый воздух обратно в цех, что существенно снизит затраты на отопление;
•  очистить цех от пыли;
•  производить более качественную продукцию.

Циклон

Аппарат, в котором отделение твердых частиц от воздуха осуществляется за счет использования центробежной силы, развивающейся при вращательно-поступательном движении материаловоздушного потока и прижимающей частицы к стенке циклона. При этом частицы теряют кинетическую энергию потока и под воздействием силы тяжести опускаются в направлении выгрузного отверстия. До конца прошлого века циклоны были наиболее распространены в деревообрабатывающих производствах, это было связано с простотой их изготовления и обслуживания, а также небольшими капитальными затратами. Однако их существенные недостатки (ограниченные возможности очистки от пыли, не отвечающие современным требованиям; необходимость их монтажа вне производственных помещений, что приводит к удалению теплого воздуха из помещений) значительно сузили область их применения в настоящее время.

Фильтр очистки воздуха от пыли

Пылеуловитель, процесс очистки в котором осуществляется за счет фильтрации или осаждения твердых частиц, взвешенных в воздушном потоке, на поверхности или в объеме пористых сред.

В настоящее время в деревообрабатывающих производствах индустриально развитых стран фильтры очистки воздуха являются основным видом пылеулавливающего оборудования аспирационных систем. Их конструкция и материалы позволяют очищать воздух аспирационных систем от пыли до величины пылесодержания менее 1 мг/м³, т. е. ниже величины предельно допустимого санитарными нормами пылесодержания для приточного воздуха, что позволяет в большинстве случаев возвращать в холодное время года очищенный воздух в помещения и экономить за счет этого на расходах на отопление.

Пылеуловитель большой производительности

Деревообрабатывающие предприятия с большим грузооборотом имеют возможность выпускать широкий ассортимент продукции большими партиями и оперативно перестраивать технологический процесс на выпуск новых видов продукции, пользующихся на данный момент времени повышенным спросом.

Операции деревообработки связаны с образованием различных видов древесных отходов. Причем на больших предприятиях, периодически меняющих ассортимент выпускаемой продукции, процентный состав отходов производства постоянно меняется в зависимости от вида исходного сырья и состава технологических операций производства продукции. В зависимости от вида обработки древесины отходы делят на три группы:

•  стружка;
•  опилки;
•  шлифовальная пыль.

Стружка имеет форму пластинки или спиральной ленты толщиной 0,15-1,5 мм, длиной до 500 мм, шириной 1-100 мм. Минимальный размер входного патрубка аспирационной установки, принимающей отходы от группы фрезерных и строгальных станков, должен быть не менее 150 мм. Содержание пылевых частиц размером менее 500 мкм в отходах от этих станков составляет 12,5%. Формула фракционного состава пылевых частиц 69-26-5 (69% частиц размером 500-250 мкм, 26% ― размером 250-100 мкм, 5% менее 100 мкм). Преобладают частицы вытянутой формы, часть из них с изломами.

Опилки по форме напоминают куб или параллелепипед, встречаются отщепы в виде игл. Продольный размер частиц 0,1-2,5 мм. Минимальный размер входного патрубка аспирационной установки, принимающей отходы от группы пильных станков, в основном определяется общей величиной нагрузки на установку, однако минимальный диаметр трубопровода во избежание закупорки должен быть не менее 100 мм. Содержание пыли в отходах пиления составляет 35%.

Формула фракционного состава пылевых частиц 72-23-5. Их форма весьма разнообразна. Поверхность частиц шероховата, они имеют резкие переходы от узкой части к расширению.

Шлифовальная пыль – это отходы, образующиеся в процессе шлифования древесины, пылевые фракции размером менее 500 мкм составляют 98% от их общего объема. Форма мелкодисперсных частиц пыли имеет сложную конфигурацию и частично определяется породой древесины. Шлифовальная пыль содержит абразивные включения. Формула фракционного состава шлифовальной пыли 26-40-34.

Плотность древесины, обрабатываемой на станках лесопильно-деревообрабатывающих предприятий в зависимости от ее породы и влажности составляет 400-1000 кг/м³. Относительная влажность древесины, обрабатываемой на мебельных предприятиях ― 6-15%, в лесопильных цехах ― до 50%. Влажность соответствующих отходов такая же. Сравнивая плотность измельченной и неизмельченной древесины, можно установить, что плотность древесной пыли почти в два раза больше, чем у неизмельченной древесины, и в зависимости от способа ее получения, породы древесины, фракционного состава колеблется в пределах от 1000 до 1800 кг/м³.

Отходы цельной древесины и древесная пыль относятся к категории нетоксичных материалов, так как даже при наличии абразивных включений содержание свободной двуокиси кремния в общем составе пыли не превышает 0,055%. Вредна пыль от шлифования ДСП (выделение токсичного формальдегида) или полирования лакированных деталей, а также пыль, выделяющаяся при шлифовании древесины тропических пород (тик, красное и розовое дерево, палисандр).

Основные компоненты аспирационных систем

Крышные фильтры предназначены для очистки загрязненного воздуха от пыли, удаленного от технологического оборудования, с помощью существующей системы аспирации и возврата его в помещение с целью сохранения тепла. Аспирационные насадки используются вместо уличных циклонов, не обеспечивающих степень очистки загрязненного воздуха, соответствующую последним требованиям СНиП. Устанавливаются на наружные бункеры вместо циклона и состоят из приемной камеры, в которую подается воздух из помещения, и блока фильтров, заключенного в камеру, из которой воздух подается обратно в помещение. Аспирационная установка состоит из следующих основных узлов:

•  бункера для сбора удаленных отходов (опилок, стружки и т. п.);
•  приемного короба с блоком фильтров, в котором сделано отверстие для подачи загрязненного воздуха;
•  кожуха, предохраняющего фильтры от воздействия атмосферных осадков, в котором выполнено отверстие для подачи очищенного воздуха обратно в помещение.

Вакуумная аспирационная система предназначена для удаления стружки, опилок, пыли, получаемых в процессе обработки древесины, бумаги, пластика, стройматериалов, а также для удаления отходов при производстве пластиковых окон и дверей и т. п., для очистки (фильтрации) загрязненного воздуха и возврата его в помещение (степень очистки 99%).

Использование вакуумных систем аспирации позволяет сократить до 100% потери теплоэнергии, связанные с отказом от использования традиционной вытяжной вентиляции (типа циклон), путем замены полностью или частично. Кроме того, позволяет экономить до 40% электроэнергии за счет резкого сокращения затрат на приточную вентиляцию, подключения электродвигателя вакуумной системы к пусковой кнопке обслуживаемого станка (оборудования).

Фильтровальные рукава являются основным элементом рукавного фильтра. Непосредственно на них происходит процесс выделения твердой фазы (пыли) из очищаемого воздуха. В первую очередь, именно от рукавов зависит вся надежность и эффективность работы всего аппарата. Это наиболее изнашиваемый элемент фильтра, периодически требующий замены. Фильтровальные рукава различаются в зависимости от того, под разрежением или напором работает фильтр.

Системы аспирации (обеспыливающей вентиляции)

Предназначены для удаления запыленного воздуха из-под укрытий транспортно-технологического оборудования.

Для устранения пылевыделений используются системы аспирации с разветвленной сетью воздуховодов, с вертикальными коллекторами (аспирационными стояками), с барабанными проходными коллекторами.

Тип систем аспирации выбирается в зависимости от принятой компоновки технологического оборудования, подлежащего аспирации. Достижение качества обработки на мебельных и деревообрабатывающих производствах возможно только при надежно работающей системе аспирации. Использование в системах аспирации пылеуловителей, позволяющих вернуть очищенный воздух в цех, существенно снижает затраты на отопление.

Первоочередной задачей потенциального покупателя при выборе пылеулавливающего оборудования является определение технических требований к системе аспирации, слагающихся из следующих данных:

•  время работы каждого станка или группы станков;
•  диаметр и количество местных отсосов, скорость воздуха в отсосе;
•  объем отходов и размер удаляемых частиц;
•  наличие подвижных отсосов и величина перемещения;
•  объем бункера для хранения отходов.

Далее постараемся описать выпускаемое оборудование, привести характеристики и область рационального применения для различных видов производств. Правильный выбор оборудования позволит при минимальных затратах избежать ошибок и серьезных проблем при эксплуатации.

Системы пневмотранспорта

Системы пневмотранспорта используются не только для сбора и удаления отходов производства, но и для подачи сыпучих материалов в зону их дальнейшей переработки (зерна, древесной стружки, опилок и т.д.).

К системам пневмотранспорта предъявляются очень жесткие требования в части, касающейся их возможного забивания. Также крайне важна износостойкость воздуховодов пневмотранспорта. Накопление мелких частиц и образование затора в пневмотранспорте может привести к остановке работы всей системы аспирации.

Прямые участки воздуховодов пневмотранспорта должны быть строго прямошовными и соединяться бандажом. Все ответвления делаются с помощью тройников, а все закругления отводов выполняются с радиусом большим, чем четыре радиуса воздуховода.

Пневмотранспорт на местах изменения направления потока и других местах, где высока вероятность засорения устанавливаются специальные люки, позволяющие наблюдать, а при необходимости ― очищать пневмотранспорт.

Система пневмотранспорта состоит из магистрали, подключенной к циклону-разгрузителю, который выгружает отходы в бункер или топливный склад. На пневотранспорт можно установить переключающий клапан, который позволяет производить выгрузку отходов в в нескольких местах:

•  в бункер или топливный склад;
•  в бункер или машину;
•  машину или топливный склад;
•  либо при наполнении одного бункера-накопителя ― переключение потока в другой бункер-накопитель.

Проектирование систем аспирации и пневмопроводов ― достаточно сложная инженерная задача, так как ошибка в расчётах может привести к нарушению санитарных условий предприятия или же аварии.

Монтажное проектирование включает в себя сбор исходных данных, расчет сетей воздуховодов, прорисовку планов и разрезов, а так же составление монтажной карты с ведомостью воздуховодов.