Absaugsysteme: Arten, Aufbau, Auswahlkriterien der Anlage

Produktionsprozesse gehen oft mit der Freisetzung von staubförmigen Elementen oder Gasen einher, die die Raumluft verunreinigen. Dieses Problem können Aspirationssysteme lösen, die gemäß den normativen Anforderungen projektiert und montiert wurden.

Es wird betrachtet, wie diese Geräte funktionieren und wo sie eingesetzt werden, welche Arten von Luftreinigungskomplexen es gibt. Die wichtigsten Arbeitskomponenten werden benannt, die Planungsnormen und Installationsregeln für Aspirationssysteme beschrieben.

Wie es funktioniert

Luftverschmutzung – ein unvermeidlicher Teil vieler Produktionsprozesse. Um die festgelegten Hygienestandards für die Luftreinheit einzuhalten, werden Aspirationsprozesse eingesetzt. Mit ihrer Hilfe lassen sich Staub, Schmutz, Fasern und andere ähnliche Verunreinigungen effektiv entfernen.

Die Aspiration stellt ein Absaugen dar, das durch die Erzeugung eines Unterdruckbereichs in unmittelbarer Nähe der Verschmutzungsquelle erfolgt.

Um solche Systeme zu erstellen, sind umfangreiche Fachkenntnisse und praktische Erfahrung erforderlich. Obwohl die Arbeit von Absauganlagen eng mit dem Betrieb von Lüftungssystemen zusammenhängt, ist nicht jeder Lüftungsspezialist in der Lage, solche Anlagen zu planen und zu installieren.

Um eine maximale Effizienz zu erreichen, werden Methoden der Belüftung und Absaugung kombiniert. Die Lüftungsanlage in einer Produktionshalle muss mit einer Zu- und Abluftanlage ausgestattet sein, um eine konstante Zufuhr von Frischluft von außen zu gewährleisten.

Die Aspiration wird in folgenden Industriebereichen häufig eingesetzt:

• Zerkleinerungsproduktion;
• Holzverarbeitung;
• Herstellung von Konsumgütern;
• andere Prozesse, die mit der Freisetzung großer Mengen an gesundheitsschädlichen Substanzen einhergehen.

Die Sicherheit der Mitarbeiter kann mit herkömmlichen Schutzmaßnahmen nicht immer gewährleistet werden, und die Aspiration kann die einzige Möglichkeit sein, einen sicheren Produktionsprozess in der Werkstatt zu etablieren.

Aspirationsanlagen dienen der effizienten und schnellen Entfernung verschiedener kleiner Verunreinigungen aus der Luft, die während der industriellen Produktion entstehen.

Die Entfernung von Verschmutzungen mit Hilfe dieser Systeme erfolgt über spezielle Luftkanäle, die einen großen Neigungswinkel aufweisen. Diese Position ermöglicht es, die Entstehung sogenannter Stagnationszonen zu verhindern.

Mobile Lüftungs-Absauganlagen sind einfach zu montieren und zu bedienen. Sie eignen sich hervorragend für kleine Unternehmen oder sogar für die heimische Werkstatt.

Als Maß für die Effizienz einer solchen Anlage gilt der Abscheidegrad, d.h. das Verhältnis der Menge der entfernten Schadstoffe zur Masse der Schadstoffe, die nicht in die Anlage gelangt sind.

Es werden zwei Arten von Absaugsystemen unterschieden:

• Modulare Systeme – stationäre Einrichtung;
• Monoblöcke – mobile Anlagen.

Darüber hinaus werden Absaugsysteme nach dem Druckniveau klassifiziert:

• Niederdruck – weniger als 7,5 kPa;
• Mitteldruck – 7,5–30 kPa;
• Hochdruck – über 30 kPa.

Die Ausstattung von Absaugsystemen des modularen und des Monoblock-Typs unterscheidet sich.

Erläuterungen zum Schema: 1 – Quelle der Staubentstehung (Getreideverarbeitungsanlagen), 2 – Absaughaube, 3 – Radialventilator, 4 – Luftkanäle, 5 – Zyklon, 6 – Staubsammelbehälter (+)

Monoblöcke bestehen aus folgenden Elementen:

• Lüfter;
• Abscheider;
• Abfallbehälter.

Der Abscheider ist ein Filter zur Reinigung der durch das Gerät strömenden Luft. Der Abfallbehälter kann sowohl stationär, d.h. in den Monoblock integriert, als auch abnehmbar sein.

Ein solches Aggregat kann man fertig kaufen und einfach an einem geeigneten Ort für Absaugvorgänge aufstellen. Es ist nicht schwer, es an vorhandene zentrale Systeme anzuschließen.

Modulare Systeme sind aufwändiger zu montieren und teurer, aber ihr Einsatz ist wesentlich effizienter als bei Monoblock-Konstruktionen. Solche Systeme sind nicht standardisiert; sie werden zunächst unter Berücksichtigung der spezifischen Gegebenheiten und Anforderungen geplant.

Dabei wird eine ganze Reihe von Faktoren berücksichtigt:

• Eigenschaften der Produktionshalle;
• Besonderheiten des technologischen Prozesses;
• Qualität des transportierten Mediums usw.

In der Regel handelt es sich um eine zentrale Anlage, die aus einem Satz von Luftkanälen und einem Absaugblock besteht. Für große Unternehmen kann ein System mit zwei oder mehreren solcher Blöcke anstelle von einem verwendet werden.

Das Material der Luftkanäle kann je nach Art und Menge der zu transportierenden Verunreinigungen variieren.

Die Absaugöffnung und die Einhausung werden so nahe wie möglich an dem Bereich montiert, aus dem die Verunreinigungen entfernt werden sollen, dürfen aber das Personal nicht bei der Ausübung seiner Arbeitspflichten behindern.

Als am robustesten gelten Konstruktionen aus Schwarzmetall, sie sind jedoch auch am teuersten. In jedem Fall werden die einzelnen Abschnitte der Luftleitung mit Hilfe von Flanschen, die mit Bolzen verschraubt sind, dicht verbunden.

Zu den Vorteilen von Absauganlagen gehören:

• eine relativ einfache Konstruktion;
• Kompatibilität mit verschiedenen Arten von Produktionsanlagen;
• Umweltfreundlichkeit;
• die Möglichkeit der Automatisierung;
• Erhöhung des Brandschutzes der Räumlichkeiten usw.

Zu den Nachteilen solcher Anlagen zählen vor allem die erhöhten Stromkosten, insbesondere bei fehlerhafter Planung, sowie die geringe Verschleißfestigkeit von Metallluftkanälen. Diese Aspekte sollten bei der Auswahl einer geeigneten Konstruktion berücksichtigt werden.

Warum eine Planung notwendig ist

Für die Erstellung einer modularen Absauganlage werden folgende Elemente geplant:

• örtliche Absaugung;
• geneigte Luftkanäle;
• Filtersysteme;
• Hochdruckventilator usw.

Als örtliche Absaugung können verschiedene Gerätemodelle eingesetzt werden, z. B. Randabsaugung, Bauformen wie 'Schirm', 'Einhausung' und andere. Die Luftkanäle werden vom Ort der Abfallerfassung bis zur Stelle der Ableitung ins Freie verlegt.

Das Filtersystem kann sowohl die Abführung der gereinigten Luft aus dem Raum als auch deren Rückführung nach der Filterung an den Entnahmeort vorsehen.

Stationäre Absauganlagen in großen Betrieben sind große Anlagen, die unter Berücksichtigung der Raumeigenschaften, der Art der Verschmutzungen, der Konfiguration des Lüftungssystems und vieler anderer Parameter geplant werden sollten.

Vor der Erstellung eines Projekts für eine Absauganlage ist eine technische Prüfung des Zustands der Anlage erforderlich. In dieser Phase können Mängel des Systems erkannt und behoben werden. Auch bereits bestehende Lüftungs- und Absauganlagen können einer solchen Prüfung unterzogen werden.

Die Effizienz der Absaugung hängt weitgehend von den Luftmengen ab, die pro Zeiteinheit durch die Luftkanäle strömen. Je höher dieser Wert, desto teurer sind die Montage der Konstruktion sowie die Betriebskosten.

Werden die Systemkomponenten richtig ausgewählt, können sowohl die Anschaffungs- als auch die Betriebskosten erheblich gesenkt werden.

Eine stationäre Absauganlage besteht aus zahlreichen Modulen und Elementen, deren Konfiguration für jedes Unternehmen individuell angepasst wird, um eine maximale Effizienz zu gewährleisten (+)

Dies umfasst die Auswahl eines geeigneten Geräts zur Luftabsaugung, fundierte Berechnungen zur Verteilung der Zuluft usw. Infolgedessen wird die Belastung des Systems verringert, die Filter müssen seltener gereinigt werden, die Lebensdauer der Ventilatoren erhöht sich usw.

Einige Eigentümer von Industrieanlagen wählen bei der Auswahl eines Reinigungssystems den Weg des geringsten Widerstands. Sie gehen von den Parametern einer Zyklonanlage aus und teilen dem Lieferanten einfach die Betriebsbedingungen mit: Luftdurchsatz und Art der Verschmutzungen.

Infolgedessen erhalten Sie ein Gerät, dessen Leistung anhand von Tabellen ohne Berücksichtigung anderer Parameter ausgewählt wurde. Erfahrene Planer behaupten, dass ein solcher Ansatz in der Regel zu höheren Kosten und einer geringeren Effizienz der Anlage führt.

Die Kosten einer Zyklonanlage sind umso höher, je größer die Luftmengen sind, die durch sie bewegt werden. Wenn Sie das bestehende Luftverteilungssystem optimieren, können Sie Absaugungen und Filter auswählen, die die erforderliche Wirkung bei einem geringeren Luftdurchsatz erzielen.

Eine solche Ausrüstung ist günstiger; die Einsparung kann etwa ein Drittel der Gesamtkosten betragen. Deshalb sollten Sie vor der Auswahl der Ausrüstung für eine Absauganlage für eine technische Expertise sorgen und erfahrene Planer hinzuziehen.

Besonderheiten der Montage solcher Konstruktionen

Da durch die Luftkanäle von Absauganlagen erhebliche Mengen an Verunreinigungen transportiert werden, werden an solche Konstruktionen erhöhte Anforderungen an die Festigkeit gestellt, im Gegensatz zu Zuluftsystemen.

Für ihre Herstellung wird Stahl mit einer Dicke von 1,2 bis 5,0 mm verwendet, und für Formteile wird empfohlen, Stahl zu nehmen, der 1,0 mm dicker ist als das Material des Luftkanals.

Für die Luftkanäle von Absauganlagen sollte robustes Blech mit einer Dicke von mindestens 1,2 mm verwendet werden. Lösbare Verbindungen erleichtern die Reinigung des Systems von Verunreinigungen.

Es ist verboten, Absaugluftkanäle mit Schellen an der Aufhängung zu befestigen. Es ist nur die Verwendung von Schellen erlaubt, die mit Konsolen befestigt sind; in einigen Fällen werden Ketten als Befestigung verwendet.

Der maximale Abstand zwischen den Konsolen sollte drei Meter für Rohre mit einem Durchmesser von mehr als 40 mm und vier Meter bei einem Durchmesser von 400 mm oder weniger betragen. Diese Parameter gewährleisten eine ausreichende Festigkeit der Konstruktion und verringern das Risiko eines Bruchs der Luftkanäle im Betrieb.

Eine weitere Besonderheit von Absaugluftkanälen besteht darin, dass sie ziemlich oft auseinandergenommen werden müssen, um sie von Ablagerungen an den Wänden zu reinigen. Außerdem müssen einzelne Elemente aufgrund schnellen Verschleißes regelmäßig ausgetauscht werden.

Aus diesem Grund wird empfohlen, für die Montage der Konstruktionen schnell lösbare Verbindungselemente zu verwenden und nicht herkömmliche Flansche, die durch häufiges Demontieren und Montieren schnell verschleißen.

Damit sich in der Konstruktion der Absauganlage keine Verunreinigungen ansammeln, muss den Luftkanälen die richtige Neigung gegeben werden, die von der berechneten Geschwindigkeit der Luftbewegung abhängt.

Zur Regulierung der Luftströme werden schräge Schieber verwendet, die einen geringeren Strömungswiderstand aufweisen und Ablagerungen besser vorbeugen. Der Einsatz von Drosselklappen in Absaugsystemen wird nicht empfohlen. Es ist sehr wichtig, dass die Luftkanäle im richtigen Winkel angebracht sind.

Die Position der Konstruktion hängt von der vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit ab, die durch die Art der abzuführenden Verunreinigungen bestimmt wird. So ist für eine Geschwindigkeit von etwa 20 m/s eine Neigung von 60° erforderlich, für eine Geschwindigkeit von 45 m/s – ein Winkel unter 60° usw.

Wenn die Art der Verunreinigungen die Ansammlung von klebrigem Staub in den Luftkanälen erwarten lässt, wird empfohlen, solche industriellen Absaugsysteme von vornherein auf die maximale Geschwindigkeit der Luftbewegung auszulegen.

In kleinen Absaugsystemen kann für die Einrichtung von Absaugungen ein Polyethylenschlauch mit passendem Durchmesser verwendet werden. Dies ist ein praktisches, aber nicht sehr haltbares Element, das mit der Zeit ersetzt werden muss.

Um den Reinigungsprozess der Konstruktion zu erleichtern, werden in die Luftkanäle spezielle Einsätze aus Folie, Papier und anderen geeigneten Materialien eingelegt. Gewöhnliche Haushalts- und sogar einige Industrieventilatoren sind für Absaugsysteme nicht geeignet, selbst wenn sie eine ausreichend hohe Leistung aufweisen.

Es werden Geräte mit erhöhter Verschleißfestigkeit benötigt, die über einen längeren Zeitraum unter hoher Belastung ohne Unterbrechung arbeiten können.

Ein häufiges Problem bei ineffizienten Absaugsystemen ist der Luftverlust. Um dies zu vermeiden, empfehlen Fachleute, Ventilatoren mit einer gewissen Leistungsreserve zu wählen. In der Praxis kann der Luftverlust im Vergleich zu den berechneten Werten bis zu 30 % betragen.

Eine falsche Wahl der lokalen Absaugung kann sich negativ auf das gesamte System auswirken. Ein solches Element darf nicht ohne Berücksichtigung der Besonderheiten des technologischen Prozesses ausgewählt werden.

In manchen Fällen ist eine Abdeckung vom Typ „Schirm“ effektiv, in anderen – „Vitrine“, Abzugshaube, Kabine usw. Dieser Punkt sollte unbedingt mit dem Technologen des jeweiligen Betriebs abgestimmt werden.

Die meisten Absauganlagen sind für die Ableitung der gereinigten Luft in die Atmosphäre ausgelegt, aber manchmal werden diese Luftmassen in die Produktionshalle zurückgeführt (+).

Zur groben Reinigung der Luft von Staub werden je nach Staubart Staubsäcke, kammerlose Staubkammern, behältergefasste Gasleitungen, Trockenzyklone und andere ähnliche Vorrichtungen verwendet.

Für die mittlere Reinigung werden häufig Wäscher eingesetzt, und die Feinstreinigung erfolgt mit einer Reihe von Mitteln, die einen Zyklon-Elektrofilter und einen Schlauchfilter umfassen kann; in einigen Fällen wird eine Hochdruck-Venturi-Düse oder andere geeignete Aggregate verwendet.

Warum Probleme auftreten

Selbst bei Vorhandensein einer Absauganlage in der Produktionshalle muss der Schadstoffgehalt in der Luft regelmäßig überprüft werden. Es kann vorkommen, dass die Anlage normal arbeitet, die Filter in Ordnung sind, aber die Luftbelastung dennoch zu hoch bleibt.

Einige Phänomene können die Ursache für Mängel sein:

• in den Luftkanälen angesammelter Staub;
• geringe Leistung des Abluftventilators;
• zu hoher Luftdurchsatz;
• unzureichende Zufuhr frischer Luftmassen.

Wenn sich in den Luftkanälen eine große Menge Staub ansammelt, deutet dies darauf hin, dass im Projekt ursprünglich zu niedrige Geschwindigkeiten der Luftbewegung vorgesehen waren. Eine weitere Ursache dieses Phänomens sind – Mängel in der Konfiguration der Elemente der Absauganlage.

Ein rechtzeitiges Entfernen von Staubpartikeln aus dem System kann durch übermäßig scharfe Krümmungen, Abschnitte mit geringem Gefälle, das Fehlen einer ausreichenden Anzahl von Reinigungsöffnungen usw. behindert werden.

Wenn die Absauganlage mit Mängeln geplant und/oder installiert wird, wird sie erhöhten Belastungen ausgesetzt sein und bald unbrauchbar werden.

Eine falsche Montage oder Fehler können zu zu hohen Luftverlusten im System führen, was zu einer allgemeinen Verringerung der Geräteleistung führt. Luftströmungslecks können auch durch eine fehlerhafte Funktionsweise des Filtersystems auftreten. Aus diesem Grund wird bei Berechnungen empfohlen, einen ausreichenden Prozentsatz für solche Verluste einzuplanen.

Wenn eine ausreichende Luftmenge durch das System strömt, die Systemleistung jedoch nicht die erwartete Effizienz zeigt, sollte möglicherweise die Konstruktion der lokalen Absaugungshaube überdacht werden.

Sie sollte so angeordnet sein, dass sie eine maximale Menge an Verunreinigungen sammelt und deren Eindringen in die Raumluft verhindert. Diese Konstruktion wird so ausgelegt, dass sie die Arbeit und Bewegung des Personals nicht behindert.

Vor der Erstellung eines Projekts für eine stationäre Absauganlage ist eine technische Prüfung der Produktionshalle durchzuführen, um den Luftwechselumfang und die wesentlichen Systemparameter zu ermitteln (+)

Wenn nicht genügend Frischluft in den Raum gelangt, reicht sie für den Betrieb der Absauganlage nicht aus. Um den erhöhten Luftwechsel zu kompensieren, wird in der Produktionshalle eine Zuluft-Lüftung mit Wärmerückgewinnung installiert.

In heißen Werkhallen ist eine Vorwärmung der von außen zugeführten Luft nicht erforderlich. Es reicht, eine Öffnung in der Wand zu schaffen und diese mit einer Klappe zu verschließen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Hier finden Sie einen Überblick über das Auspacken und die Montage des mobilen Absaugsystems RIKON DC3000 für die holzverarbeitende Industrie:

In diesem Video wird ein stationäres Absaugsystem vorgestellt, das in der Möbelproduktion eingesetzt wird:

Absaugsysteme – eine moderne und zuverlässige Methode zur Reinigung der Luft in Industrieanlagen von gefährlichen Verunreinigungen. Wenn die Konstruktion richtig geplant und fehlerfrei montiert wird, zeigt sie eine hohe Effizienz bei minimalen Kosten.

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