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          焊煙凈化除塵器系統2萬風量設計方案

          瀏覽量:1973 時間:2022-09-04

          信息摘要:

          焊接煙塵的產生實質上是液體金屬和焊藥“過熱-蒸發-氧化-冷凝...

          焊接煙塵的產生實質上是液體金屬和焊藥“過熱-蒸發-氧化-冷凝”的過程。過熱蒸發物的固體微粒直徑小于0.5/μm稱為煙;直徑在0.5~10/μm之間稱為粉塵。煙塵是明弧焊的一種因素,尤其是黑色金屬涂料焊條、手工電弧焊、CO2氣體保護焊以及自保護焊絲電弧焊比較突出。

          焊接生產過程中產生了許多副產物,包括一系列氣體和以氣溶膠態形式存在的金屬微細顆粒、金屬氧化物以及其它化學物質:它們來自母材、焊接材料或焊接冶金反應的生成物。當這些物質超過一 定的允許濃度時,就會對焊工的身體健康造成傷害,引發塵肺、錳中毒及金屬熱等職業病。

          焊接煙塵的化學成分

          光學顯微鏡觀察 圖1是一種實芯焊絲CO2焊煙塵微觀形貌的光學顯微照片。從圖1中可以看出,焊接煙塵由大量微小顆粒組成,呈棉絮狀或網狀團聚在一起,煙塵 結構較為蓬松。 圖1-2是將圖1-1的煙塵顆粒進一步在去離子水中稀釋后得 到的,可以判斷:煙塵結構并不緊密,顆粒之間的結合力不強,易于分解。

           將上述煙塵粒子采用透射電子顯微鏡做進一步觀察,如圖2所示。構成焊接煙塵的基本結構為直徑0.1μm的球形顆粒,這些球形顆粒形成鏈式結構(圖2-1)或網狀結構(圖2-2),網狀結構也可能是由多個鏈式結構凝聚而成。

          不同尺度的煙塵顆??赡茉从诓煌男魏朔绞?。研 究指出,10-2μm的煙塵顆粒主要為Fe3O4晶體,有可能是由蒸氣→粒子轉變的均質形核方式產 生;10-1μm的煙塵顆粒由蒸氣→粒子轉變的異質形核機制形成。

          焊接所產生的煙塵量

          從形成過程來看,焊接煙塵的形成是由于焊絲端部和母材金屬在電弧高溫的作用下蒸發為金屬蒸氣,其向四周擴散的過程中受到周圍較冷空氣的冷卻和氧化作用,形成的固體顆粒,是包含著化學變化的氣態到固態的過程。在焊接過程中,高溫弧區溫度為6000K,不會存在鐵的氧化物蒸汽,鐵的蒸汽壓為6.17×10-4MPa,而此時其他元素的蒸汽壓比鐵的低,在相同過冷度和稀釋率的條件下,一 定是鐵蒸汽均質形核,成為新凝聚相。

          在形成的晶核表面凝結,臨界形核自由能將降低,促使蒸汽元素在所形成的晶核表面凝結,發生異質性凝結,形成煙塵顆粒。煙塵顆粒在遠離電弧中 心向外擴散的過程中,接觸到空氣,由于高溫而發生氧化,繼續擴散冷凝成氧化鐵及其他氧化物。

          從煙塵的電鏡照片中可以看到,構成焊接煙塵的基本粒子一般為球形,推測主要是由于在形成氧化鐵等煙塵顆粒之前,凝聚相處于液態。從能量角度看,等體積液體中球形的表面積小,表面低,這種球形的液態凝聚相固化之后,保留了原來的形狀。從能量角度看,晶核的尺寸越大,體系總的自由能越小,體系越穩定,然而通過電鏡所觀察到的煙塵一次球形顆粒的直徑通常不會超過0.2μm,這應該是缺乏足夠的時間讓顆粒繼續長大。煙塵顆粒由液態轉變為固態時,由于周圍空氣的冷卻作用,使得液相沒有足夠的時間去凝結。有關研 究指出,焊接煙塵的產生過程為過熱—蒸發—氧化—冷凝,液態金屬和非金屬物質蒸發的高溫蒸汽被氧化和冷凝生成的煙塵粒子稱為“一次粒子”,一次粒子基本形態呈球狀。一次粒子隨著溫度的降低,有幾十個或幾百個聚合在一起形成所謂“二次粒子”;另外,發生煙霧經歷了12min,肉眼可見煙霧在室內才消散。

          焊接煙氣對人體的危害

          職業病的發生是各種焊接污染因素綜合作用的結果。焊工職業病包括焊工塵肺、錳中毒、氟中毒、金屬煙熱及電光性眼炎等。其中化學污染(焊接煙塵和氣體)的醫學臨床表現為咳嗽、咯痰、胸悶、氣短以及有時咯血。物理污染的醫學臨床表現則多種多樣。噪聲可導致操作者煩躁、;高頻電磁輻射對人體的主要作用為神經衰弱綜合癥,例如頭昏、、乏力、心悸、消瘦、脫發等;焊接過程中光輻射會導致電光性眼炎的發生,輕者眼部不適、有異物感,重者眼部有燒灼感和劇痛。

          產品特點

          1、在每個工位上方有設計的伸縮式柔性吸氣臂,可拉伸至任意位置,從源頭開始有 效吸收煙塵,減少空氣污染。

          2、配備的蝸輪風機,吸風量大,工作噪聲低。

          3、極 好的吸收穩定性。

          系統組成

          中 央通風系統由吸氣風機、凈化主機、控制系統、吸塵管路、凈化配件、系統操作組件構成。

          吸氣風機根據中 央凈化系統要完成的具體要求來選定。具體包括吸塵管路管道通徑、管道長度。

          控制系統:根據系統要求設計、制作。

          吸氣管路:一般采用鍍鋅螺旋風管及彎頭配件,具有表面光滑、污物附著力低的特點。

          凈化配件:有多種風格,塑料、金屬多種材料根據環境和系統要求具體選擇。

          吸塵操作組件:根據所吸附物料、廢氣性質、吸取空間、所吸附對象不同選擇不同材質、不同形式吸頭和操作軟管。

          設計原理 此項目是治理實訓室焊接所產生的煙塵,共20個焊接工位。焊接工位分布在車間靠墻兩側。采用1套除塵系統。放置在室外。每個工位需要的風量為1000 m3/h,凈化處理系統總風量為:20工位L=n*1=20*1000 m3/h =20000 m3/h  

          根據風量及粉塵類型,除塵系統選用CCLT.F-1220中 央式煙塵凈化器和22KW離心風機.采用吸氣臂為萬向吸氣臂,長為2.5米,高為2米,固定在實訓室立柱或墻壁上,每個吸塵罩口配有風量關閉閥,工作時打開不用時可以關閉,以此增加其他工位的風量。煙塵通過主管道進入濾筒除塵器,對焊煙進行凈化處理,然后通過風機凈化后經過煙囪排出室外。

          1.治理依據和原則

          1.1、根據現場實測數據;

          1.2、《車間空氣中電焊煙塵衛生標準》GB16194-1996;

          1.3、《涂裝焊接作業安 全規定廢氣凈化裝置安 全技術規定》GB20101-2006;

          1.4、治理不影響工藝流程,不影響工人操作;

          1.5、工程采用,整體設施美觀、。

          2.系統組成

          2.1焊煙凈化除塵器主機  

           Q= 20000m3/H ;允許通質顆粒物濃度:150mg/m3;允許通過氣體溫度:200°C;室內平均噪聲閥值:≤78dB ;主機須自帶脈沖反吹系統,反吹時間間隔可根據實際工況調整,并是主機處于良好的工作狀態;凈化主機和動力系統安裝在室外,室內不形成內循環,異味的濃度不累計;主機采用分體式分布,過濾系統、反吹系統、控制系統集成到一個腔體內部,動力部分須另外單獨配置安裝,以大風量主機的穩定性和過濾性。

          2.2、離心風機   

          風量:20000m3/H,功率22KW;;動力系統帶有減震保護設備和軟連接;外殼為的焊接碳鋼板材,其葉輪按照國 家標準做好動靜平衡。

          2.3、萬向吸氣臂

          口徑:≥Φ160(內徑);萬向臂自帶懸掛系統,可360°自由旋轉,覆蓋工位內任意位置;工作半徑(懸臂長度):≥2.5米;懸停方式:內支架萬向機械手臂;表面瞬時可承受高溫:≥300°C;吸氣罩口形狀:馬蹄形,配有風量調節閥;表面處理工藝:鍍膜;顏色:深藍色;工作環境PH值:≥4。材料:碳鋼噴涂;自帶安裝底座、法蘭以及安裝支架。

          2.4、除塵管道

          主管道:Φ160-Φ250-Φ350-Φ550-Φ600、材質:鍍鋅螺紋風管(全部采用熱鍍鋅);鍍鋅螺紋風管厚度:1.2mm;鍍鋅螺紋風管兩端均帶有法蘭;管道配件:大小頭、T型三通、彎頭、Y型三通等配件全部采用熱鍍鋅,厚度:1mm。

          2.5、控制柜

          PLC智能控制電控柜;控制電機功率:≥18.5KW;控制電壓:380V;三相交流380V,(-10%,+15%),50HZ;起動頻率:可作頻繁起動


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