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机床油漆车间通风除尘设计

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-11-01 15:05:35

摘要:通风除尘是工厂设计中如何净化环境的重要学科。随着社会与经济的发展,人们的环保意识不断增强,油漆车间的通风除尘设计日渐受到重视。本文详细介绍了机床油漆车间的通风除尘设计,其中静压复得新计算法与设计方法对通风除尘设计具有广泛指导意义。

关键词:机床;油漆;通风除尘,静压复得

机床油漆车间通风除尘设计

1工艺概况

油漆车间可分为两类:第一类是成批生产条件下,半成品连续进行喷漆,这通常是在带有通风除尘设备的喷漆室内进行,然后烘干,如汽车、拖拉机和自行车厂的油漆车间。另一类是单件小批生产的,半成品是在车间的固定点油漆,然后经过烘干,如重型机器厂、矿山设备厂、通用机器厂的油漆车间。

机床厂制造各部件的最后工序是油漆。机床及其部件油漆的一般工艺过程是:除锈——刷底漆——干燥——抹腻子——干燥——腻子磨平——吹净——喷漆——干燥。

这些工艺过程的每一道工序上都能产生出大量的粉尘和有毒物质。例如喷漆这道工序。目前一般采用普通喷漆法,即用压缩空气将油漆喷成雾状。当油漆与周围空气大量混台时,有百分之二十五至百分之三十五的油漆散布在空气中。油漆所含溶剂与颜料部具有较大的毒性。如过氯乙烯油漆中就含苯、甲苯、氯苯、树脂、丙酮、丁脂、氯化松节油等有害物质,其中苯的含量最大。工人操作时,易于将油漆吸收,造成职业病。不少机床厂采用上述喷漆方法,工人因长期在没有通风除尘设备的条件下工作产生了苯中毒而严重损害身体健康。即使采用较先进的无雾喷漆和静电喷漆,也难免不使油漆散布空气中。在除锈、磨腻子、吹净等工序中,将会产生大量粉尘污染空气。

宁夏机床厂,通用机器厂和机器配件等工厂的油漆车间过去一般没有通风除尘设备。为了改善工人劳动条件,先后对几个机床厂的油漆车间进行了通风除尘设计改造,不仅有效地排除了有毒物质和粉尘,且保证了生产工艺流程的顺利进行。

2通风除尘设计方案的确定

2.1确定通风除尘方式

如何有效地消除空气中的有害物,设计合理的通风除尘装置,一直是本专业工作者所研究的课题。下面以中型机床厂油漆车间为例,根据机床油漆车间的特点确定设计方案。机床油漆车间建筑空间高大,加工件除锈刷潦磨腻子、喷漆等郁在车同内进行;油漆工件有大有小,大的五吨重以上的整体机床,小的五公斤以下的零件;车间上空装设有大型吊车。这种油漆车间的通风除尘宜采用集中的水平风管均匀送风和局部排风方式。送风气流顺着除尘吸风口方向,促使毒气与粉尘被捕集和压制粉尘飞扬。通风除尘系统平面图见图1。

机床油漆车间通风除尘设计

根据国家环境保护法,通风除尘系统中送风和排风部分均需装置消音设备,且送风与排风部分的所有风管均需装置软管接头,以达到减小震动、减少噪音和改善劳动条件的目的。另外,由通风机排出的毒气与粉尘物质要经过废气净化回收器后,再排至空气中,以减少大气的污染。

图1可见,水平送风管设置在车间内墙一侧上方,(高度一般5米左右,具体根据车间空间状况确定)局部排风装置设在车间内靠外墙一侧下方,高度根据工作台面情况确定。

2.2排风装置的设计

排风装置应根据油漆工件尺寸大小,工件形状与操作方便等因素进行设计。图1可见有三种形式。第一种是地沟吸气式(见图2)。它适合于整体机床和较大铸造工件。吸气口设置在工件两侧的地面上,吸气口上有带条缝的铸铁盖板,有毒气体通过盖板的条缝进入地下风道排出。

机床油漆车间通风除尘设计

第二种是双侧吸气式(见图3)。它适合于中小型工件,工作台和吸气口顺送风气流方向两面设置,工作台与吸气口高度分别按工件大小和工人操作方便确定,工件的高度一般不超过排气罩的高度。

第三种是全吸气式(见图4)它适合于体积较大而重量较轻的壳体部件,吸气口装设在有通风口的工作台面上,有害气体与粉尘通过工作台的通风孔进入风道排至室外。

机床油漆车间通风除尘设计

2.3这种通风除尘方式与排风装置的特点是:

a.气流组织合理。由于采用上送下排的方式,操作工人可以随时沐浴新鲜空气,比重比空气稍重的有毒气体与粉尘能及时排除。

b.工人操作灵活方便,起吊、装卸畅通无阻。

c.喷漆与干燥等油漆工序在同一地点进行,不必分设喷漆室与干燥室,节约人力物力

3通风除尘系统设计

3.1送风装置的设计

a.送风系统流程

送风装置按水平风管均匀送风设计。所谓水平风管均匀送风就是把等量的空气以相同的出口速度由风道上的侧孔送出。即每一送风口的风速与风量相等。夏季将室外新鲜空气过滤后直接送人车间,冬季送风时将室外冷空气过滤后加热至28"C送至车间,送风系统流程图见图5。

机床油漆车间通风除尘设计

b.送风管的布置

油漆车间送风水平风管上的送风侧孔,其间距为三米一个。根据车间尺寸计算送风管的长度、水平风管上侧孔与水平方向成十五度角向下颤斜,结构形式见图6。

机床油漆车间通风除尘设计

c.均匀送风管的计算方法

在一段较长的水平送风管道上开有若干个侧送风口,要实现每个侧送风口的风量与风速达到一致,做到均匀送风只有利用静压复得原理。为了达到这一原理的要求,风管纵截面的形状设计为渐变形,这种变截面风管的计算方法是静压复得法。即逐渐降低管段的动压来增加管段的静压。使两个侧送风口之间的静压复得等于两点间的摩阻以确定送风管道的截面尺寸。静压复得计算法是现行风道水力计算中的基本计算方法。国内外对静压复得和复得系数进行了长时间的研究,发表了大量研究报告,提出了各种具体计算公式,编制了各种计算图表,近年还建立了各种教学模型和电算程序,观点不尽相同。在诸多计算方法中,我们采用静压复得法新计算式。这种计算法舍弃了传统的复得系数和局部阻力的当量长度的概念,吸收了全压法的优点。实践证明,这种计算法简单准确,既能保证送风效果,又能节约材料和人力。

下面简述静压复得法新计算式的推导。如图7所示。

机床油漆车间通风除尘设计

机床油漆车间通风除尘设计

机床油漆车间通风除尘设计

应该说明的是,计算时,首先确定总送风量速为V=12米/秒,从而可得风管起始端管径持油漆车间的负压,避免有害气体污染邻室。

3.2局部排风系统的设计与计算

a.排风系统设计

由于油漆车间排出的空气中含有大量有害可燃物质,排风电机必须选用防爆离心通风机。油漆车间内局部空气的有毒可燃气体浓度达到31克/升时,空气就有爆炸的危险。为了防火和爆炸的漫延,在吸入和排出管上要分别设置闸板阀和防火阀,车间内的电气设备与开关应全部采用防爆型,排风设备与风管均需做静电接地处理装置。

排出的空气一般需经水淋的方法净化,使油漆微粒不致大量排人大气中。

b.排风量的计算

排风量按下式计算L=3600×F×V(m3/h)式中:F——油漆车间排风口的面积(m2);V——排风口的吸风速度,根据油漆的挥发物性质决定,可按表1选取。


机床油漆车间通风除尘设计

(本文作者:徐美群,陈双腊,《宁夏工学院学报》,1997年6月,第9卷第2期)

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