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喷砂室的通风除尘

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-10-26 17:14:38

一、喷砂室通风除尘中存在的问题

喷砂是常用的工艺方法之一。由于喷吹材料中含有SiO2,为避免SiO2及粉尘危害人体和污染环境。必须搞好喷砂室的通风与除尘。

目前喷砂室设备的结构及通风设计,基本是沿袭一套旧的作法,使用中暴露出一些问题。主要有:

1、喷砂室内能见度差。工人不得不经常地通过袖口把零件拿出来观察,这不仅影响另件质量和工效,同时易把粉尘带出喷砂室,增加工作区的粉尘浓度。

2、排风量大。

3、喷砂室内负压度太大,造成袖口处风速太高。

4、有的除尘器选择不当或者缺乏运行经验,造成排气中粉尘浓度过高,对环境的污染严重。

5、排风管道中选择的风速太大,使耗砂量增大,加速了管道磨损,增加了通风系统的压力损失。

6、喷砂机安装在地坑中维修条件差。

喷砂室除尘器

二、喷砂室内的气流组织与通风效果

老式喷砂室能见度差的根本原因是气流太紊乱。从1975年开始,我们着手改进喷砂室的气流组织,先后对多台喷砂室进行了改装,均收到较好的效果。工人普遍反映改装后的喷砂室能见度高、袖口风速小。图1为改装时曾用过的两种风口形状及安装位置。改进前后的测定的粉尘浓度由52.1g/m3降至23.5~16.8g/m3。粉尘浓度测点见图2。测定时,喷嘴孔径、喷嘴位置及加工零件都相同,操作者不变。

喷砂室除尘器

改装后喷砂室内气流组织干净空气由进风口进入风管中,经设有导流装置的送风口向斜下方送出,在喷砂室前壁板与被加工零件之间形成一个射流区。这部分流束不仅消除了原来这个区域里含砂的涡流,也有效的控制了压缩空气射流造成的粉尘向前壁板的扩散,阻止了粉尘沿喷砂室前壁板向上流动。当这一流束到达喷砂室底板时,形成贴附流束,进一步控制了粉尘区的扩散,并把砂尘推向喷砂室的后壁板,使喷砂室内,尤其是工作区获得良好的能见度,由于排风量的主要部分来自进风流束,不仅大大的减少了从房间内排走风量,也降低了喷砂室的负压度。

可见,喷砂室内部的气流组织合理与否,对能见度及排风量影响很大。它是提高排风效果的关键。进风口应放在喷砂室的后部或顶部,以减少由进风口处漏出的噪音影响工人确定进风口的位置,应注意有利于消声处理。对喷砂室的其他地方应做好密封处理,防止灰尘外逸。


三、喷砂室排风且的确定

(一)一般计算方法及存在的问题

关于喷砂室排风量的计算方法,目前主要有以下几种:(1)按喷砂室的体积确定。(2)按喷砂室的平面面积确定。(3)按喷砂室的换气次数确定。(4)按喷砂室的断面风速确定。

如果以一台体积为3m3,横截面积为2m2的喷砂室为例(排风口在喷砂室的上部)分别以上述各种方法计算所得的排风量见表1。可见,同一台喷砂室,由于计算方法不同,结果相差很大。我们认为上述公式虽然各有某些依据,但也存在一些不足之处。例如对排风量与负压度同时提出要求,但在排风量确定的前提下,如何实现负压度要求无具体措施,使这两者难以同时满足要求。风量计算中未考虑粉尘散发数量的差别。未考虑喷砂室内气流组织对排风量的影响。

喷砂室除尘器

(二)计算公式的理论推导

 喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

(三)测试情况及有关参数的确定

为了确定喷砂室的排风量,我们采取了以满足生产要求为前提,以粉尘浓度作参考测点见图2,定出最大排风量与最小排风量,作为排风量的范围。

1、喷嘴孔径d0:根据喷砂的具体情况,喷嘴孔径不一样。小型喷砂室一般选用孔径为6~7毫米的喷嘴,少数选用4~5毫米。新喷嘴在工作一段时间后虽有所磨损,但仍可以继续使用。在确定排风量时仍按新喷嘴孔径考虑。

2、压缩空气量Q:根据压缩空气的压力与喷嘴孔径,通过计算求得,或按表2采用。由于压缩空气的压力较高,可以忽略喷砂室内负压度的影响。“

3、n:通过对不同车间的多台喷砂室的测定(见表3)对装有送风口的喷砂室来说(送风口见图4),最小排风量与最大排风量的n值范围一般为6~9。考虑到喷砂的具体情况,初步推荐n=9~10。

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

4、μF:

(1)送风口是气流组织的重要组成部分,结构不同μF值也不相同。因此每种送风口都应给出μF

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

四、通风系统与除尘器

1、喷砂室的通风过去均设计成第一级为旋风除尘器或沉降室。第二级为湿式除尘器袋式除尘器。为了改善喷砂车间的劳动条件,我们结合喷砂室的改造,把通风系统改为图的形式。流程如下排风经喷砂室下部的管道排走时,把落入砂斗中的砂子同时带走。在卸料器中可重复利用的砂子,被分离下来落入储砂罐,供继续喷砂使用。细粉尘随排风进人布袋除尘器净化后排入大气。这种系统形式具有节省投资与占地面积,便于维护管理,耗砂量少等优点。

2、空气流速的选取。对于喷砂通风除尘系统中空气流速,过去规定为18~20m/s。我们认为这个数值太高了,经过试验,把卸料器之后至第二级除尘器之间的管道流速取为10~12m/s。

3、风管弯头与防磨措施。在空气运输系统中,弯头的磨损是严重的。针对喷砂室的具体情况,把含砂尘浓度高的管段做成矩形,弯头内衬上便于更换的橡胶板,参见图6,对含尘浓度低的管段仍采用圆形。

喷砂室除尘器

喷砂室除尘器

4、除尘器的选用。针对一级与二级除尘器的不同作用,选用时对其主要的技术指标必须区别对待。

(1)选择一级除尘器或卸料器时应首先考虑:①阻力系数小。②耐磨性好且维修方便。③体积小。④对分离效率的要求应合适不要过高。根据喷砂工艺的特点,我们对卸料器的临界粒径dc100的要求为63μ左右。应特别指出由于喷吹不同的零件,对砂子的粒度有不同的要求,因此卸料器回收的砂子粒度,在一定的范围内,应具有可调选择性。为此我们试制了XPD-1型卸料器,满足了上述要求。

(2)二级除尘器的主要技术指标是除尘效率。在满足效率要求的前提下,再比较阻力与体积等其他因素。目前的产品如袋式除尘器、湿式除尘器等,如果运行管理好是可以满足净化要求的,但是结合喷砂室的具体情况,我们认为应优先选用袋式除尘器。

(本文作者:三机部第四设计院,于维礼,陈慎于)

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