Индустриални системи за смукателна вентилация

Системите за смукателна вентилация в индустриалните предприятия служат за събиране и отстраняване на преносимите по въздуха замърсители, включително частици, пари и газове, които могат да допринесат за създаването на опасни, нездравословни или нежелани условия на работната среда. Тези инсталации могат да спомогнат и за възстановяването на използваеми материали, подобряване на дейностите по поддръжка на съоръженията или улавяне и отстраняване на излишната топлина или влага.

В някои индустриални вентилационни инсталации акцентът е върху филтрирането на уловения въздух преди изпускането му в атмосферата или връщането му в производственото пространство. В резултат на това тези системи се оценяват на база ефективността на филтрите им. Ако обаче се улавя малък процент от емисията, ефективността на разделяне на замърсителите става почти незначителна.

Ефективността на улавяне на замърсителите от системите за локална смукателна вентилация зависи от дизайна на чадъра, ориентацията му спрямо източника на замърсяване и от параметрите на потока отработен въздух.

Изборът и конфигурацията на смукателния чадър оказват съществено влияние върху първоначалните и експлоатационните разходи за системите както за локална, така и за обща вентилация. В допълнение, недобре проектираните и поддържани системи за локална вентилация могат да доведат до влошаване на сградните структури и оборудването, оказване на вредни здравни ефекти и понижаване на работния капацитет.

Нито една система за локална смукателна вентилация не е 100% ефективна в улавянето на замърсители и/или излишна топлина. Също така, инсталирането на такива системи невинаги е възможно поради мащаба и характеристиките на процеса. В такива случаи е необходима обща вентилация, която да разреди замърсителите и да разсее топлината.
Доставяният въздух от системата за обща вентилация обикновено се кондиционира. Ако обемът му не е достатъчен, се стига до отрицателно спрямо атмосферното налягане. Това позволява навлизането на въздух през прозорци, врати и вентилационни отвори на горивни инсталации.

Видове смукателни чадъри

Като основен елемент на системите за вентилация смукателите могат да бъдат с най-различна конфигурация. Най-общо обаче те могат да бъдат категоризирани в две групи – затворени и външни. Видът на използвания смукателен чадър се определя от физичните характеристики на оборудването, механизма на генериране на замърсителите и интерфейса оператор-оборудване.

Затворените смукатели напълно или частично обхващат даден процес или точка на формиране на замърсителите. Напълно затворените смукатели се отличават с минимален брой отвори, а частично затворените наподобяват лабораторна камина. При втория вид благодарение на постъпващия през отвора въздушен поток отделяните замърсители се задържат в смукателя и не се позволява изпускането им в работната среда. Затворените смукатели са предпочитаният вариант, когато конфигурацията и механизмът на процесите са подходящи. Ако използването на затворени смукателни чадъри не е целесъобразно, в максимална възможна степен трябва да се прилагат частични смукатели.

Външните смукателни чадъри се разполагат в близост до емисионния източник, без да го затварят. Примери за такъв тип смукатели са отвори по продължение на ръба на резервоари или правоъгълни отвори на заваръчни маси.
Когато замърсителят е под формата на газ, пара или фини частици, и не се емитира с висока скорост, ориентацията на смукателя не е от критично значение. Ако обаче отработеният въздух съдържа големи частици, отделящи се със значителна скорост, смукателният чадър трябва да е разположен на пътя на емисията. Пример за това са например процеси по шлифоване.

Когато от процеса се отделя горещ замърсен въздух, то той се издига нагоре. В такива случаи използването на външен смукател със страничен поток може да не е достатъчно ефективно в улавянето на замърсителите поради невъзможността създаденият от чадъра поток да надделее над издигащия се горещ въздух.
Разновидност на външния смукател е т. нар. push-pull система, при която струя въздух преминава над източника на замърсителя и насочва потока в смукателя. При тези системи контролът на замърсяването се осигурява предимно от въздушната струя.

Предимството на този вид смукатели е, че струята може да измине много по-голямо разстояние по контролиран начин в сравнение с въздушния поток, изтеглян само от смукателя. Push-pull системите се използват успешно при галванизиране и дейности по повърхностна обработка с отворени вани, но имат потенциал за приложение и за много други процеси. Ако обаче системата не е правилно проектирана, инсталирана или не се експлоатира по подходящ начин, насочващата струя може да повиши експозицията на персонала на замърсен въздух.

Улавянето и контролът на замърсителите се постигат благодарение на създадения от смукателя въздушен поток. Той трябва да бъде с достатъчен дебит, който да осигури контрол на замърсителите до достигането на отвора на смукателя. Въздушният поток от смукателния чадър може да бъде нарушен от външни смущаващи потоци, което може да обуслови необходимостта от по-висок дебит към смукателя за неутрализирането им.

Елиминирането на източниците на въздушно движение е важен фактор за постигане на ефективен контрол, без да е нужно прекомерно повишаване на дебита и свързаните с това разходи. Значими източници на раздвижване на въздуха са термичните потоци от отделящи топлина процеси, движението на машини (шлифовъчно колело, лентов конвейер), материал и персонал, течения в помещенията на предприятието и др. Формата, размерът и разположението на смукателя, както и дебитът на въздушния поток, са сред най-важните проектни параметри.

Планиране

Преди внедряването на индустриална смукателна вентилация трябва да се установи какъв вид система ще е подходяща за конкретното предприятие. За тази цел се взема неутрална проба въздух, която се анализира в лаборатория за определяне на вида на отделяните замърсители.

След като се установи, че е необходима система за смукателна вентилация, трябва да се разработи план за цялостното й внедряване в предприятието. Съвременните системи за смукателна вентилация се предлагат с цифрово управление, което позволява следенето на концентрацията на замърсителите на определени периоди и регулирането на работните параметри на инсталацията при необходимост.

Процедурата по планиране на една индустриална смукателна вентилация включва следните етапи: определяне на подходящата конструкция на смукателя спрямо токсичността, физичните и химичните свойства на замърсителите, и на проектния обемен дебит; изчисляване на площта и дължината на въздуховодните сегменти; изчисляване на загубите при събирането на няколко въздуховода в един; избор на пречиствателно съоръжение и вентилатор на база изчислените дебит, температура, влажност, степен на замърсяване и др.

Експлоатация и поддръжка

За правилната експлоатация на системите за смукателна вентилация са необходими периодична инспекция и поддръжка. Често след инсталация тези системи се изменят или увреждат, което води до ниски скорости във въздуховодите и/или неподходящи обемни дебити. Ниските скорости на въздушния поток могат да причинят утаяване на замърсителя и запушване на въздуховода, понижавайки дебита при засегнатите чадъри.

Добавянето на чадъри към съществуваща система също може да промени обемния дебит. И в двата случая изменените обемни дебити могат да повишат степента на експозиция на работниците и да увеличат свързаните с това здравни рискове.