兆和環境:飛輪加工車間油霧煙塵凈化解決方案

飛輪是汽車發動機的重要部件,起到儲存發動機能量的作用。隨著汽車行業的發展,飛輪使用量越來越大。

在飛輪加工過程中,會產生大量焊接煙塵及機加工油霧散發在車間內,對車間內的工人身體健康造成危害。因此如何凈化飛輪加工車間產生的油霧煙塵就成了管理者急需解決的問題。


某知名機械制造企業飛輪生產線

現場工況

飛輪加工要本著“先粗加工后精加工,先主要加工后次要加工”的原則。某公司車間內有18臺焊接機器人和200多臺機床。齒圈和飛輪表面由于有防銹油,在焊接加工時會產生大量焊接煙塵,齒圈及飛輪在機加工過程會產生大量油霧。

焊接煙塵凈化工藝

飛輪和齒圈表面含油,因此在焊接過程中會產生大量含油的焊接煙塵。對于焊接煙塵通常使用氣固分離的方法進行凈化。氣固分離的方法主要有機械沉降除塵、濕式除塵、機械過濾除塵和靜電吸附除塵。機械沉降除塵及濕式除塵分別能凈化粒徑大于10um及5um的顆粒物。機械式過濾除塵和靜電吸附除塵都可以凈化粒徑0.1um以上的顆粒物。焊接煙塵粒徑在0.1um-5um之間,因此機械式過濾除塵和靜電吸附除塵都可以滿足凈化要求。車間內空間狹小,凈化器沒有安裝空間,需要在物流通道上方架設鋼結構平臺,將凈化器安裝在平臺上。由于靜電吸附除塵需要每月對靜電芯體進行清洗,維護量較大,因此選用機械過濾式除塵對焊接煙塵進行凈化。


機械式模塊產品示意圖

車間內共有18臺自動焊接單元對齒圈及飛輪進行環縫焊接。每臺焊接單元的排風量按公式3-1計算。

L=60Vn  公式3-1

L-排風量,m3/h;V-生產設備的內腔體積;n-換氣次數,次/min,一般生產節拍3min以下,n取10,3-5min,n取8,5-10min取6,10min以上取5。

焊接單元的腔體尺寸約為1.2m×1.2m×1.5m,體積為2.16m3。加工節拍3min以下,換氣次數取10次/min。

L=60×2.16×10=1296m3/h

18臺自動焊接單元總風量23328m3/h。選用一臺大連兆和環境科技股份有限公司生產的SCF23000-D8×2濾筒除塵器。焊煙中含有油煙,含油焊接煙塵直接與濾筒接觸會造成濾筒快速堵塞,脈沖清灰難以清除。因此在除塵系統中增加一臺預噴涂裝置,預噴涂裝置將滑石粉均勻的噴涂在濾筒表面形成一層粉層,含油煙塵附著在滑石粉形成的粉層上,容易被脈沖清灰系統清除下來,可有效延長濾筒式用壽命。

機加工油霧凈化工藝

目前針對機加工油霧一般采用離心式、機械過濾式及靜電吸附式三種凈化器。

離心式油霧凈化器主要是利用離心沖擊的原理,將油霧顆粒被吸入收集器中,經離心旋轉作用撞擊到殼體內壁,從而形成大油滴沿著內壁流下進行收集。此種方法雖然運行成本較低,但由于在機械加工的過程中,形成油霧顆粒較小,難以通過離心旋轉撞擊的方式形成掛壁大油滴。因此凈化效率較低,通常只能作為一級處理裝置,預先處理掉大顆粒油滴,保護二級除油裝置,提高凈化效率。

機械過濾式油霧凈化器其原理是使油霧在風機的抽送下通過過濾介質,油滴被截留過濾介質表面,經過凈化的潔凈空氣排入大氣。使用濾料來去除空氣中的有害物質的方法,早在19世紀就開始應用。經過了一百多年的發展,技術已經非常成熟。目前,機械過濾式油霧凈化器是效率最高,應用范圍最廣泛的除油裝置。隨著濾料制作工藝的不斷發展,凈化效率已可達99%。


機械式油霧凈化器內部結構示意圖

高壓靜電式油霧凈化器是應用機械過濾和靜電吸附原理對油霧氣體進行凈化處理。油霧在風機的作用下被吸入凈化器內,首先大顆粒油滴和一些雜質因慣性作用與前置過濾網碰撞而被吸附過濾下來。同時,經過前置濾網的作用,使氣流更加均勻的進入到高壓電離裝置。高壓電離裝置分為電離絲和收集板兩部分。油霧經過高壓電離絲,電離絲的電壓范圍從數千伏至數十千伏。電離絲產生的高壓電場使其周圍的油霧顆粒荷電,收集板在電壓的作用下,使其板與板之間形成電暈,帶電的油霧顆粒被吸附在收集板上,在重力的作用下,流入收集裝置,部分被碳化。凈化后的空氣排出到 大氣中。使用高壓靜電處理油霧越來越受到重視,其優點是凈化效率相對較高,運行費用低,過濾裝置無損耗。但其受過濾風速影響較大,凈化效率不穩定。

車間內機床有200多臺,由于數量較多,使用靜電式凈化器維護保養壓力較大,因此采用機械式凈化器對油霧進行處理。每臺機床排風量根據公式3-1計算。經計算每臺機床的排風量為1000-2000m3/h。使用9臺大連兆和環境科技股份有限公司生產的機械式油霧凈化器??傦L量為320000m3/h。

凈化效果

在車間內安裝9臺顆粒物濃度測試儀用來檢測室內空氣質量。室內凈化器沒有開啟時,室內顆粒物濃度可達到3-4mg/m3。當凈化器打開1小時候后,室內濃度可降至0.2-0.3mg/m3。室內環境改善明顯。


飛輪加工車間機械式凈化器應用案例

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