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太仓集装箱厂焊烟除尘系统的设计

时间:2018-09-30 10:14   来源:国迈   访问量:

摘要:介绍太仓中集集装箱制造有限公司焊接车间的焊接烟尘和有害气体治理方案,为大型焊烟除尘系统的设计提供实践经验。

焊接是利用电能加热,促使被焊接金属局部达到液态或接近液态,而使之结合形成牢固的不可拆卸接头的工艺方法。它是一种在工厂极为常见的机械工艺方法。

焊烟除尘系统

焊接过程中产生的污染种类多、危害大,能导致多种职业病(如焊工硅肺、锰中毒、电光性眼炎等)的发生,已成为一大环境公害。随着相关研究的深入,治理技术日趋完善,焊接污染已得到了相对有效的控制。本文依据太仓中集集装箱制造有限公司焊接车间的烟尘治理情况,从焊接污染的形成、特点及危害人手,提出切实可行的治理方案。

1、太仓中集集装箱制造有限公司焊接车间的现状分析

太仓中集集装箱制造有限公司位于江苏省太仓港港口开发区,占地面积1000亩。一期年产15万TEU已于2005年5月投产,二期生产线设计年产量25万TEU,总生产规模40万TEU/年,干货箱生产能力位居华东地区第一。

太仓中集集装箱制造有限公司二期焊接车间东西62跨,每跨8m(合计496m),南北28m,高15m。车间内共有手工二氧化碳焊120台,自动二氧化碳焊110台(包括10台垂直焊),由于集装箱采用流水线生产,车间南北布置了2条流水主线,在北面还分布一些副线,另外车间内有3架行车要吊装物料,这给风管布置带了很大难度。针对上述情况,对主要污染源焊接烟尘的处理采用局部通风的手段,以此改善作业环境。

2、焊接车间污染的特点

焊接车间的污染主要来源于焊接过程中形成的焊接烟尘和有害气体。

焊接烟尘的特点:焊接烟尘具有粒子小,粒径为1μm左右。

3、焊接车间污染对操作者的危害

焊接职业病的发生是各种焊接污染因素综合作用的结果。焊工职业病包括焊工尘肺、锰中毒、氟中毒、金属烟热及电光性眼炎等。

4、焊接车间污染的治理方案

针对上述特点,本治理方案中主要对焊接烟尘和有害气体进行治理,根据车间布局,把整个车间分成四个部分,每个部分设置一套除尘系统,这样划分一来可以根据现场有效减少风管长度,降低风机的全压以减小系统功率;二来可根据生产情况减少车间中部架设的管道以免影响行车的运行。

根据现场焊枪特点可分成2种类型,第一种手工二氧化碳焊(即人工手动焊接);第二种自动二氧化碳焊(即按轨道自动焊接),分成水平和垂直两种。

焊枪数量:手工二氧化碳焊120台;自动二氧化碳焊110台(包括10台垂直焊)。

处理方案:针对焊枪的特点,在手工二氧化碳焊接工位上方设置伞形罩,伞形罩罩口比操作工位大300mm左右,罩口设计风速0.1m/s,罩口离地1800mm左右,在一些不妨碍操作的工位上,罩口四周装设PVC软帘增加吸尘效果。为确保各伞形罩的风量均衡,在每个伞形罩上方设置管道离心风机,离心风机风量按罩口吸风量而定。在自动二氧化碳焊接工位(水平)上设置条形罩,条形罩截面300×200mm,长度按照工位而定,最长的为29000mm,条形罩下方留有空口,空口上按装2片交叉成45°的耐磨耐老化橡胶板,活动吸嘴跟着操作工位在空口上滑动,橡胶板主要起密闭作用确保气体只能从活动吸嘴排出,为了增强吸气效果,在每个自动二氧化碳焊接工位上设置一小型离心风机过渡排风(小型离心风机排风量400m3/h,风压680Pa),小型离心风机安装在水平方向滑动的操作架上,与活动吸嘴采用φ80mmPVC软管联接,小型离心风机与自动焊联锁,自动焊一开始工作,小型风机自动开始吸风。在自动二氧化碳焊接工位(垂直)上,由于垂直升降台的强度问题,小型离心风机安装升降台顶部支架上,由伸缩软管焊烟吸头相连,焊枪往下,伸缩软管伸长;焊枪往上伸缩软管收缩;焊枪上下行程范围2600mm左右。

4.1、4个除尘系统的技术参数(如表1)

除尘系统的技术参数

4.2、除尘器的选用

针对焊接烟尘的特点,选用引进美国唐纳森技术生产的斜插式脉冲滤筒除尘器,该种脉冲滤筒除尘器具有体积小,过滤效率高等特点。除尘器采用滤筒为过滤体,滤筒材质为聚酯+PTFE,过滤效率达到99.99%,滤筒规格为φ352×660mm,单筒面积为9.4m2,按照焊烟的性质,除尘器过滤风速设计为0.8m/min左右。

4.3、运行情况

(1)整个系统功率:主风机总功率67kW+小型离心风机23kW+管道风机12kw=102kW。

(2)吸尘效果:自动二氧化碳焊工位的吸尘效果达到95%,手工二氧化碳焊工位的吸尘效果达到80%。

(3)排放浓度及排放速率:根据太仓市环境监测站测定排放浓度及排放速率均达到《中华人民共和国大气污染物综合排放标准》GB16297-1996中的二级标准。

5、结语

焊接车间的污染种类多,应从污染源、传播途径、个人防护3个方面进行综合治理。本次设计主要对焊接烟尘和有害气体进行治理,在处理过程中结合了车间工位的具体情况,在不影响正常生产操作的前提下,尽可能提高治理效果。自动二氧化碳焊由于采用条形吸罩,焊烟吸口跟随焊枪一起移动,每台焊枪的处理风量为400m3/h,其治理效果及功耗比较理想;手工二氧化碳焊由于焊枪无轨迹,采用顶部伞形罩,考虑到操作方便,顶部伞形罩与焊枪存在一定距离,每台焊枪的处理风量为1100m3/h,所以在治理效果及功耗上不如自动二氧化碳焊理想。在设计过程中始终把减少功耗放在首位,尽量降低运行费用。经过一年多的运行,无论在治理效果与运行费用等方面得到了用户的好评。

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