Аспирационные системы

Горшков Алексей Сергеевич

Директор компании ООО "Чистый Воздух"

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

Какую систему аспирации выбрать для вашего производства?

Ваши контакты

1. Что такое аспирация простыми словами

Аспирация — это система локального удаления пыли, стружки, аэрозолей и других вредных частиц из зоны их образования на производственных объектах. Другими словами: комплекс пылеулавливающих установок. В отличие от общеобменной вентиляции, которая просто разбавляет загрязнённый воздух, аспирация удаляет источник загрязнения непосредственно в месте его образования через специальные местные отсосы.
 
Принцип работы аспирационной системы прост: вентилятор создаёт разрежение, которое «засасывает» загрязнённый воздух через местные отсосы (зонты, патрубки, панели Чернобережского), транспортирует его по воздуховодам со скоростью 20–25 м/с к пылеуловителям (циклонам, рукавным фильтрам), где происходит очистка, а затем выбрасывает очищенный воздух наружу или возвращает в цех (рециркуляция).
Вид пылиПДК, мг/м³ (СанПиН 1.2.3685-21)Кст, МПа·м/с (ГОСТ Р 71814-2024)Требования по взрывозащите
Древесная пыль60,25Искрогасители, взрыворазрядители, заземление ≤10 Ом
Мучная пыль20,2–0,4Искрогасители, взрыворазрядители, заземление ≤10 Ом, антистатические рукава
Сахарная пыль10,3–0,5Полная АТЕХ-защита, заземление ≤5 Ом, система подавления взрыва
Цементная пыль40,15–0,3При Кст > 0,2 — искрогасители и взрыворазрядители
Стальная пыль60,2–0,3Искрогасители, взрыворазрядители, заземление ≤10 Ом
Алюминиевая пыль4до 0,4Полная АТЕХ-защита, заземление ≤5 Ом, система подавления взрыва

Важно: При Кст > 0,2 МПа·м/с взрывозащита обязательна по ГОСТ Р 71814-2024. Паспорт взрывобезопасности системы предоставляется заказчику для проверяющих органов.

Все работы по проектированию и монтажу аспирации выполняются в соответствии с требованиями СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» и ГОСТ Р 71814-2024 «Пылеулавливающие установки. Требования пожарной безопасности».
Аспирационные системы

2. Отличие аспирации от общеобменной вентиляции

ПараметрАспирацияОбщеобменная вентиляция
НазначениеЛокальное удаление источника загрязненияРазбавление загрязнённого воздуха в помещении
Место действияНепосредственно в зоне образования пылиПо всему объёму помещения
Скорость воздуха20–25 м/с (транспортная скорость)8–12 м/с
Уклон воздуховодов0,005–0,01 (обязательный)Не требуется
Ступени очистки2–3 ступени (циклон + фильтр)1 ступень (фильтр грубой очистки)
Эффективность95–99,9% (по фракциям >10 мкм)60–80%
ЭнергопотреблениеВыше (из-за высокой скорости)Ниже
СтоимостьВышеНиже

Аспирация обязательна для производств с высоким пылеобразованием (деревообработка, металлообработка, пищевая промышленность), где концентрация пыли в воздухе рабочей зоны не должна превышать ПДК (предельно допустимые концентрации).

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

3. Виды систем аспирации

Существует несколько классификаций аспирационных систем в зависимости от различных факторов:

По способу очистки

По конструкции

По типу пылеуловителей

Проблемы при работе с разными видами пыли

4. Оборудование для аспирации

Основные компоненты любой аспирационной системы:
Тип пылеуловителяПринцип работыЭффективность, %Фракция, мкмПрименение
Циклон ЦН-15Центробежная сила85–95>10Первичная очистка древесной пыли и стружки
Циклон Ц-650Центробежная сила80–90>20Крупная стружка при работе с твёрдыми породами древесины
Рукавный фильтрФильтрация через ткань99,5–99,9>1Тонкая очистка, рециркуляция воздуха
Мокрый скруббер ВентуриУлавливание в жидкости98–99,5>0,5Липкая пыль (сварочный дым, мучная пыль)
ЭлектрофильтрЭлектростатическое осаждение99–99,9>0,1Тонкодисперсная пыль (цементная, зольная)

Локальные отсосы

Воздуховоды

Пылеуловители

Циклоны ЦН-15 комплектуются бункером-накопителем конусной формы с углом 60° для самотёчного удаления пыли. Для крупной стружки применяются шнековые транспортёры с шагом витка 200–300 мм. Все стыки воздуховодов подлежат обязательной герметизации термостойким герметиком для предотвращения подсоса «левого» воздуха и падения транспортной скорости.

Для крупной стружки применяются шнековые транспортёры

Вентиляторы

5. Этапы проектирования аспирации

Проектирование аспирационной системы включает следующие этапы:

На этом этапе инженер выезжает на объект для сбора информации:
  • План помещения с расстановкой оборудования
  • Характеристики пыли (плотность, размерный состав, влажность, взрывоопасность)
  • Режим работы станков (сменность, коэффициент одновременности)
  • Требуемая степень очистки
  • Нормативные требования по выбросам
Расчёт включает определение:
  • Расхода воздуха на каждом местном отсосе
  • Диаметров воздуховодов с учётом транспортной скорости 20–25 м/с
  • Потерь давления в сети (трение + местные сопротивления)
  • Производительности и давления вентилятора
  • Коэффициент местного сопротивления ξ
 
Формула расчёта диаметра воздуховода:
D = √(4·Q / (π·3600·v))
где Q — расход воздуха (м³/ч), v — скорость воздуха (м/с)
 
Потери давления на местные сопротивления рассчитываются по формуле:
ΔP = ξ·(ρ·v²)/2
где ξ — коэффициент местного сопротивления (тройник на проход: ξ=0,15–0,35, тройник на ответвление: ξ=0,4–1,2), ρ — плотность воздуха (1,2 кг/м³), v — скорость воздуха (м/с).
 
Радиус отвода должен быть не менее  ≥2 диаметров воздуховода для минимизации потерь давления.
Согласно расчётам подбирается:
  • Циклоны (ЦН-15, Ц-650) в зависимости от типа пыли
  • Рукавные фильтры с необходимой фильтрующей площадью
  • Вентиляторы с запасом по давлению 10–15%
  • Воздуховоды с учётом абразивности пыли
Финальный этап включает:
  • Спецификацию оборудования
  • Чертежи воздуховодов в аксонометрии
  • Схему автоматики и управления
  • Техническое задание для монтажа
  • Паспорт системы аспирации

6. Этапы монтажа аспирации

При проектировании и монтаже аспирационных систем необходимо соблюдать следующие нормативные документы:

Перед монтажом пылеуловителей и вентиляторов необходимо подготовить фундаменты и опорные конструкции. Для циклонов ЦН-15 и рукавных фильтров требуется бетонное основание толщиной не менее 200 мм с армированием. Опоры под воздуховоды устанавливаются с шагом 2–3 метра для диаметров до 300 мм и 3–4 метра для больших диаметров.
Циклоны и рукавные фильтры монтируются строго вертикально с отклонением не более 2°. Вентиляторы устанавливаются на антивибрационные опоры с обязательным зазором до стен не менее 0,5 метра для обслуживания. Все соединения герметизируются термостойким герметиком, выдерживающим температуру до 200°С.
Воздуховоды для аспирации выполняются преимущественно круглыми из оцинкованной или черной стали толщиной 1,0–1,5 мм. Горизонтальные участки монтируются с уклоном 0,005–0,01 (5–10 мм на метр) в сторону пылеуловителя для самотёчного удаления пыли. Радиус отводов должен быть не менее 2 диаметров воздуховода для предотвращения оседания пыли.
 
Герметизация стыков воздуховодов
 
Радиус отвода должен быть не менее 2 диаметров воздуховода
Местные отсосы (зонты, панели Чернобережского, бортовые отсосы) подключаются к воздуховодам с помощью гибких вставок. Для сварочных постов используются панели с регулируемой высотой, для деревообрабатывающих станков — аспирационные патрубки с быстросъёмными соединениями. На каждом отсосе устанавливаются шиберы для регулирования расхода воздуха и балансировки системы.
Для взрывоопасных пылей (древесная, мучная, алюминиевая) обязательна установка взрыворазрядителей, искрогасителей перед циклонами и систем подавления взрыва. Автоматика включает частотные преобразователи для регулирования производительности вентиляторов и системы импульсной регенерации рукавных фильтров. Все металлические элементы системы заземляются с сопротивлением не более 10 Ом.
После монтажа выполняются пусконаладочные работы: проверка герметичности системы дымовой шашкой, замер скорости воздуха в контрольных точках (должна быть 20–25 м/с), настройка автоматики и выдача актов выполненных работ.
Замеры скорости проводятся анемометром в сечениях перед циклоном и на ответвлениях к станкам.
При обнаружении отклонений от расчётных значений выполняется балансировка системы путём регулировки шиберов.

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

7. Нормативы проектирования аспирации

Вид пылиПДК, мг/м³Нормативный документОсобенности
Древесная пыль6СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Обязательна аспирация при концентрации >6 мг/м³
Мучная пыль2СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Взрывоопасная (Кст = 0,2–0,4 МПа·м/с), требуется АТЕХ-защита
Сахарная пыль1СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Взрывоопасная (Кст = 0,3–0,5 МПа·м/с), требуется АТЕХ-защита
Цементная пыль4СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Абразивная, требует износостойких воздуховодов толщиной 1,5–2,0 мм
Зерновая пыль4СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Взрывоопасная (Кст = 0,2–0,3 МПа·м/с), требует антистатических рукавов
Металлическая пыль (сталь/чугун)6СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Абразивная, требует воздуховодов из черной стали толщиной 1,5–2,0 мм
Алюминиевая пыль4СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Взрывоопасная (Кст до 0,4 МПа·м/с), обязательна полная АТЕХ-защита
Титановая пыль4СанПиН 1.2.3685-21, п. 3.2.1.4Взрывоопасная (Кст до 0,4 МПа·м/с), обязательна полная АТЕХ-защита
Вид пылиКст, МПа·м/сКласс опасностиТребования по взрывозащите
Древесная пыль0,25Взрывоопасная (Кст > 0,2)Искрогасители, взрыворазрядители, заземление ≤10 Ом
Мучная пыль0,2–0,4ВзрывоопаснаяИскрогасители, взрыворазрядители, антистатические рукава, заземление ≤10 Ом
Сахарная пыль0,3–0,5Взрывоопасная (высокая)Полная АТЕХ-защита: взрыворазрядители, система подавления, заземление ≤5 Ом
Цементная пыль0,15–0,3Умеренно взрывоопаснаяПри Кст > 0,2 — искрогасители и взрыворазрядители
Алюминиевая пыльдо 0,4Взрывоопасная (высокая)Полная АТЕХ-защита: взрыворазрядители, система подавления, заземление ≤5 Ом
Титановая пыльдо 0,4Взрывоопасная (высокая)Полная АТЕХ-защита: взрыворазрядители, система подавления, заземление ≤5 Ом
Зерновая пыль0,2–0,3ВзрывоопаснаяИскрогасители, взрыворазрядители, антистатические рукава, заземление ≤10 Ом

8. Кейсы по аспирации в Челябинске

Спроектировали и смонтировали систему для 6 станков (форматник, рейсмус, фрезер, ленточная пила). Установлен циклон ЦН-15 и рукавный фильтр площадью 30 м².

Сеть воздуховодов из оцинкованной стали диаметром 315 мм с уклоном 0,008.

Срок проектирования — 4 дня, монтаж — 6 дней.

Результат: полное удаление опилок и мелкой пыли, экономия на отоплении за счёт рециркуляции 70% очищенного воздуха зимой.

Спроектировали и смонтировали систему для 6 сварочных постов и 4 шлифовальных станков. Установлены панели Чернобережского высотой 1,8 м, циклон Ц-650 и мокрый скруббер.

Сеть воздуховодов из черной стали диаметром 250 мм толщиной 1,5 мм.

Срок проектирования — 6 дней, монтаж — 8 дней.

Результат: снижение концентрации сварочного аэрозоля до 0,15 мг/м³ (ниже ПДК 0,2 мг/м³).

Спроектировали и смонтировали взрывобезопасную систему для очистки воздуха от мучной пыли. Установлены два циклона ЦН-15, рукавные фильтры с антистатическими рукавами, искрогасители перед циклонами.

Сеть воздуховодов с обязательным заземлением. Срок проектирования — 8 дней, монтаж — 10 дней.

Результат: соответствие требованиям ГОСТ Р 71814-2024, отсутствие накопления пыли в воздуховодах.

Аспирационные системы

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО

9. Почему выбирают нас для аспирации

10. Часто задаваемые вопросы по аспирации (FAQ)

Аспирация — это локальная вытяжная вентиляция, которая удаляет пыль и стружку непосредственно из зоны их образования через местные отсосы (зонты, патрубки станков).

Общеобменная вентиляция лишь разбавляет загрязнённый воздух в помещении. Аспирация работает под разрежением, транспортирует пыль по воздуховодам со скоростью 20–25 м/с к пылеуловителям (циклонам, фильтрам), где происходит очистка.

Для деревообработки аспирация обязательна по санитарным нормам — концентрация древесной пыли в воздухе рабочей зоны не должна превышать 6 мг/м³.

Да, проект обязателен по требованиям СП 60.13330.2020. Без проекта невозможно правильно рассчитать аэродинамическую сеть, подобрать оборудование под вашу пыль и обеспечить соответствие нормативам пожарной безопасности.

На практике монтаж без проекта приводит к типичным ошибкам: недостаточная скорость в воздуховодах (менее 18 м/с) → засорение системы, неправильный подбор циклона → низкая эффективность очистки, отсутствие уклонов → накопление пыли в горизонтальных участках.

Мы рекомендуем комплекс «проект + монтаж» со скидкой 10% на проектирование — это гарантирует корректную работу системы с первого пуска.

Да, взрывозащита обязательна для многих видов пыли.

Древесная пыль относится к взрывоопасным материалам с показателем Кст = 0,25 МПа·м/с (превышает порог 0,2 по ГОСТ Р 71814-2024). Мучная пыль — Кст = 0,2–0,4 МПа·м/с, сахарная пыль — Кст = 0,3–0,5 МПа·м/с, алюминиевая пыль — Кст до 0,4 МПа·м/с.

При проектировании системы для взрывоопасных пылей мы обязательно включаем: искрогасители перед циклонами, взрыворазрядители на корпусах пылеуловителей с направлением сброса в безопасную зону, заземление всех металлических элементов системы с сопротивлением ≤10 Ом, а также расчёт минимального взрывного давления для подбора диаметра взрыворазрядителей.

Паспорт взрывобезопасности системы предоставляется заказчику для проверяющих органов.

Да, рециркуляция воздуха разрешена для большинства производств СанПиН 1.2.3685-21.

После очистки в рукавном фильтре (КПД до 99,9%) воздух возвращается в цех, что позволяет сэкономить до 70% на отоплении зимой. Рециркуляция допускается при условии: концентрация пыли после фильтра не превышает 0,1 ПДК (для древесной пыли — 0,6 мг/м³), отсутствие токсичных компонентов в воздухе, установка датчиков контроля запылённости с аварийным выбросом наружу при превышении нормы.

Для деревообработки рециркуляция разрешена, для металлообработки — разрешена, для пищевых производств — разрешена.

При проектировании мы предусматриваем возможность переключения «рециркуляция/выброс» в зависимости от сезона и состояния фильтров.

Для большинства случаев рекомендуем использовать циклоны ЦН-15.

Они обеспечивают эффективность 85–95% по фракциям крупнее 10 мкм и отлично справляются с древесной пылью и опилками.

Для крупной стружки при работе с твёрдыми породами древесины (дуб, бук) можно использовать циклоны Ц-650 с увеличенным диаметром корпуса.

Для малых цехов до 100 м² допустимо использовать только циклон без рукавного фильтра, но это исключает рециркуляцию воздуха.

Для цехов от 100 м² обязательно двухступенчатая система: циклон + рукавный фильтр.

Это снижает эксплуатационные расходы на 40% за счёт увеличенного интервала замены рукавов.

Срок службы рукавов зависит от интенсивности работы и фракционного состава пыли:
  • При интенсивной работе (2 смены) — 8–12 месяцев
  • При умеренной работе (1 смена) — 12–18 месяцев
  • При работе с мелкой пылью (шлифовка) — 6–10 месяцев
  • При работе с крупной стружкой — 14–20 месяцев
 
Мы устанавливаем датчики перепада давления на фильтрах, которые сигнализируют о необходимости замены рукавов при увеличении сопротивления на 30% от начального значения.
При заключении договора на ТО предоставляем замену рукавов по фиксированной цене (от 900 ₽ за рукав).

КОНСУЛЬТАЦИЯ БЕСПЛАТНО