除尘器

焊接烟尘的净化技术研究与开发

作者:广州新瑞环保    来源:www.    发布时间:2019-05-21 14:55:19

1焊接烟尘的收集

为了达到改善焊接作业环境和防止大气污染, 就要把施焊过程中产生的烟尘收集起来, 不让其扩散到车间室内。目前收集焊接烟尘的方式有以下两种:

(1)局部抽风:在固定焊接作业点的侧面或顶部设排烟罩,利用风机的力量,就地把烟尘抽走,达到改善室内环境的目的,这种办法风量省,效果好,节约能量。

(2)全面换气:大多数的情况是工位移动, 工件不动,烟尘产生点不断变化, 无法用局部排烟罩收集烟气,这时为了使车间室内保持一定的清洁度,就需采用全面换气的办法,车间换气次数按有关规定进行。一般在车间一定的高度上,被认为是烟气最密聚的区域内,设置全面换气罩;也有的采用一边吹一边吸的方式,使车间上部一定高度上形成一道气幕,把上升的烟气锁住,并推赶至排烟罩,达到排除烟气的目的。全面换气与局部排风法相比,风量大,排烟效果差,能耗大,特别是在冬季采暖的地区,为了补充排风热损失,需要消耗大量的能量,因此全面换气应该按具体情况进行分析后合理采用。

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2焊接烟尘净化技术的开发

2.1焊接烟尘净化技术原理

焊接烟尘的粒度很细,烟尘的粒径为 0.01-5μm;因此,用一般除尘方法来处理焊接烟尘效果很差。

2.2焊接烟尘净化设备情况介绍

近年来,由于国家对环境保护和劳动保护的重视, 通过消化引进国外技术, 促进了我国焊接烟尘治理技术的开发和发展,并取得了较好的成效。现就有关情况介绍如下:

(1)某单位研制了三级过滤式焊接烟尘净化机组,滤材采用美国戈尔公司的绝对过滤材料,对焊件烟尘的净化效果可以达到 98%以上。

(2)某研究所曾对北汽引进的美国 Berhala公司生产的真空式焊件烟尘净化机组进行了测绘,该机组抽气、过滤、手把三部分组成,真空泵进口 840mmH2O。

(3)机械部设计总院同北京工程机械厂,引进瑞典、丹麦技术,研制出 TWFF-210,SWFF-1000型两种焊件烟尘净化机组。

TWFF-210机组技术性能:风量为210m3/h,风压为500mmH2O,风机最大真空度:大于1650mmH2O,软管:φ50mm的4m,φ25mm的2m,粉尘净化效率: 96.7%。一级过滤器:铜丝网,二级过滤器:中效滤料,面积为0.8m2,H=9.7mmH2O,三级过滤器:高中效滤料,面积为 0.8m2,H=9.7mmH2O,四级气体净化器:活性吸附剂,噪声:小于67dB(A声级),电机:12000rpm,0.9kW,220V,外形尺寸:440x440x870mm。重量:46kg(包括过滤器)。

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SWFF-1000型机组技术性能:风量为 1000m3/h,风压:143mmH2O,自衡管:d=150mm,最大回转半径3000mm,净化效率:98.7%,一级过滤器:铜丝网,二级过滤器:中效滤料,面积为 2.5m2,H=2.0mmH2O,三级过滤器:高中效滤料,面积为2.5m2,H=9.3mmH2O,噪声:小于65dB(A声级),电机:2300rpm,1.1kW,380V,外形尺寸:630x630x1500mm,重量:170kg(包括过滤器)。

(4)船舶工业总公司第九设计院研制了一种狭小舱室用焊接烟尘净化器,由 36V离心风机,208涤纶绒布滤袋,D40mm烟气软管和带永久磁铁的排气罩等组成,其主要技术规格如下:风量为 340m3/h,风压为120mmH2O,净化效率:90~97%,滤袋过滤面积为 0.8m2,电机功率为 170w,电机转速为 7000rpm,噪声小于83dB(A声级),外形尺寸: 240x230x240mm,重量:4.7kg(包括过滤器)。

(5)机械部四院等研制了一种 LH-600型焊接烟尘净化机组其主要技术性能如下:风量: 300~900m3/h,风压:100~60mmH2O,净化效率:99.9%。电机功率:0.8kW,噪声小于80dB(A声级),外形尺寸:LH1-600型为550x450x880mm;LH2-600型为550x450x1180mm,重量:LH1-600型85kg,LH2-600型81kg。

(6)机械部四院还消化德国某公司的技术,研制了一种 ELF型静电净化机组,可以除油雾、烟雾,对粒径为0.01~100μm的微粒的净化效率可达 96%,其主要技术性能如下:处理风量: 400~1200m3/h,机组耗电量:0.55kW,其中电除尘 120w,除尘器阻力: 8~12mmH2O,电离电压:13kV,集尘电压:6.5kV。外型尺寸:750x500x510mm,重量:78kg。

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(7)国外焊件烟尘净化设备情况简介:

①用于狭窄的焊接场地,象船舶、化工机械、建筑机械等,能有效地排除填角焊缝产生的粉尘,自动走行吸尘装置。分面壁四周走行型和壁面悬架走行型两种。国外有的装置把罩子和走行装置连接再一起,并固定在走行台上,在走行台上装有光点管,光电管接收到焊弧的光时,产生电流和微小电压,再有增压器升压,该电压输给走行台车电机和吸风扇电机,一边抽吸粉尘一边自动移动台车。

②另外一种小型焊接烟尘净化装置的结构是: 可伸缩、旋转起倒的罩子、 捕集粉尘的袋子,连接罩子和集尘袋的软管,过滤粉尘、飞溅火花的过滤器等。罩子的吸口是月牙形,可充分地吸入粉尘,由可很好地观察焊缝。罩子轻而小,在吸气口的中央,装有隔板,气流得到均匀分布。

③半自动焊接用吸尘器,它是和半自动电弧接接机组组合使用的小型吸尘器。在焊抢上装有一个吸尘咀,靠焊抢前端吸引粉尘,由高性能的过滤器过滤。吸尘效率达 85%,除尘效率达 95%以上;过滤器是盒式的,容易维修,吸尘咀小而轻, 操作时不感疲劳。吸尘的动力是自冷式电机, 可连续运转,最大真空度 1700mmH2O,功率1kW。

④适合用于半自动、自动焊机的吸尘器,在焊枪的前端有吸入咀,整体小型轻量,便于移动,有一次、二次过滤分离结构,能捕集 0.1~10μm的粉尘,功率 3.7kW。

⑤捕集焊接油尘专用集尘装置, 如果焊接母材上沾有冲压油, 防锈油等,焊接时产生粉尘以外, 还产生油雾,其发生量根据焊条的粗细和母材上沾有油量的多少而不同, 平均是100mg/m3,用一般的除尘器会产生网眼堵塞、吸尘风量降低,难于清洗,并易造成火灾。该装置是把油尘和粉尘分开捕集,第一级用长纤维过滤捕油器,第二级用袋式除尘器捕集粉尘,真空度 350mmH2O,风量12m3/min,功率2.2kW。

(8)关于焊接烟尘中有害气体的净化

目前对焊接烟尘中有害气体的净化主要采用物理和化学吸附的方法, 所用吸附材料有:活性炭、活性炭纤维、以及其他固体吸附剂,也有用液体吸收剂的,但是,吸附材料和过滤材料在焊接烟尘净化机组中的组合方式,需按具体情况进行工程设计和净化设备设计,使其处于最佳的结合状态。

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3结语

近年来,国内都外重视改善焊接作业环境,尤其重视焊接烟尘的问题,焊接烟尘成分复杂, 除了以上所述之外,有些还需进一步研究。今后需进一步就焊接烟尘净化设备的具体参数,进行试验,同时结合目前焊接技术的发展,新工艺、新材料、如传感器、机械手、气动、控制元件的采用,使所开发的焊接烟尘净化装置能够较好的用在生产实际当中。由于焊接技术本身的发展,如惰性气体保护焊的普遍推广,含有各种合金元素的高强度焊件材料和被焊材料的使用,在焊接过程中产生的烟尘成分更加复杂,有害元素、有害气体的产生机会更多,这对焊件烟尘的净化技术提出了更高的要求。

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