兆和环境:飞轮加工车间油雾烟尘净化解决方案

飞轮是汽车发动机的重要部件,起到储存发动机能量的作用。随着汽车行业的发展,飞轮使用量越来越大。

在飞轮加工过程中,会产生大量焊接烟尘及机加工油雾散发在车间内,对车间内的工人身体健康造成危害。因此如何净化飞轮加工车间产生的油雾烟尘就成了管理者急需解决的问题。


某知名机械制造企业飞轮生产线

现场工况

飞轮加工要本着“先粗加工后精加工,先主要加工后次要加工”的原则。某公司车间内有18台焊接机器人和200多台机床。齿圈和飞轮表面由于有防锈油,在焊接加工时会产生大量焊接烟尘,齿圈及飞轮在机加工过程会产生大量油雾。

焊接烟尘净化工艺

飞轮和齿圈表面含油,因此在焊接过程中会产生大量含油的焊接烟尘。对于焊接烟尘通常使用气固分离的方法进行净化。气固分离的方法主要有机械沉降除尘、湿式除尘、机械过滤除尘和静电吸附除尘。机械沉降除尘及湿式除尘分别能净化粒径大于10um及5um的颗粒物。机械式过滤除尘和静电吸附除尘都可以净化粒径0.1um以上的颗粒物。焊接烟尘粒径在0.1um-5um之间,因此机械式过滤除尘和静电吸附除尘都可以满足净化要求。车间内空间狭小,净化器没有安装空间,需要在物流通道上方架设钢结构平台,将净化器安装在平台上。由于静电吸附除尘需要每月对静电芯体进行清洗,维护量较大,因此选用机械过滤式除尘对焊接烟尘进行净化。


机械式模块产品示意图

车间内共有18台自动焊接单元对齿圈及飞轮进行环缝焊接。每台焊接单元的排风量按公式3-1计算。

L=60Vn  公式3-1

L-排风量,m3/h;V-生产设备的内腔体积;n-换气次数,次/min,一般生产节拍3min以下,n取10,3-5min,n取8,5-10min取6,10min以上取5。

焊接单元的腔体尺寸约为1.2m×1.2m×1.5m,体积为2.16m3。加工节拍3min以下,换气次数取10次/min。

L=60×2.16×10=1296m3/h

18台自动焊接单元总风量23328m3/h。选用一台大连兆和环境科技股份有限公司生产的SCF23000-D8×2滤筒除尘器。焊烟中含有油烟,含油焊接烟尘直接与滤筒接触会造成滤筒快速堵塞,脉冲清灰难以清除。因此在除尘系统中增加一台预喷涂装置,预喷涂装置将滑石粉均匀的喷涂在滤筒表面形成一层粉层,含油烟尘附着在滑石粉形成的粉层上,容易被脉冲清灰系统清除下来,可有效延长滤筒式用寿命。

机加工油雾净化工艺

目前针对机加工油雾一般采用离心式、机械过滤式及静电吸附式三种净化器。

离心式油雾净化器主要是利用离心冲击的原理,将油雾颗粒被吸入收集器中,经离心旋转作用撞击到壳体内壁,从而形成大油滴沿着内壁流下进行收集。此种方法虽然运行成本较低,但由于在机械加工的过程中,形成油雾颗粒较小,难以通过离心旋转撞击的方式形成挂壁大油滴。因此净化效率较低,通常只能作为一级处理装置,预先处理掉大颗粒油滴,保护二级除油装置,提高净化效率。

机械过滤式油雾净化器其原理是使油雾在风机的抽送下通过过滤介质,油滴被截留过滤介质表面,经过净化的洁净空气排入大气。使用滤料来去除空气中的有害物质的方法,早在19世纪就开始应用。经过了一百多年的发展,技术已经非常成熟。目前,机械过滤式油雾净化器是效率最高,应用范围最广泛的除油装置。随着滤料制作工艺的不断发展,净化效率已可达99%。


机械式油雾净化器内部结构示意图

高压静电式油雾净化器是应用机械过滤和静电吸附原理对油雾气体进行净化处理。油雾在风机的作用下被吸入净化器内,首先大颗粒油滴和一些杂质因惯性作用与前置过滤网碰撞而被吸附过滤下来。同时,经过前置滤网的作用,使气流更加均匀的进入到高压电离装置。高压电离装置分为电离丝和收集板两部分。油雾经过高压电离丝,电离丝的电压范围从数千伏至数十千伏。电离丝产生的高压电场使其周围的油雾颗粒荷电,收集板在电压的作用下,使其板与板之间形成电晕,带电的油雾颗粒被吸附在收集板上,在重力的作用下,流入收集装置,部分被碳化。净化后的空气排出到 大气中。使用高压静电处理油雾越来越受到重视,其优点是净化效率相对较高,运行费用低,过滤装置无损耗。但其受过滤风速影响较大,净化效率不稳定。

车间内机床有200多台,由于数量较多,使用静电式净化器维护保养压力较大,因此采用机械式净化器对油雾进行处理。每台机床排风量根据公式3-1计算。经计算每台机床的排风量为1000-2000m3/h。使用9台大连兆和环境科技股份有限公司生产的机械式油雾净化器。总风量为320000m3/h。

净化效果

在车间内安装9台颗粒物浓度测试仪用来检测室内空气质量。室内净化器没有开启时,室内颗粒物浓度可达到3-4mg/m3。当净化器打开1小时候后,室内浓度可降至0.2-0.3mg/m3。室内环境改善明显。


飞轮加工车间机械式净化器应用案例

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