焊装车间通风排烟系统分析探究

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摘要：对车间进行通风和排烟处理以保证车间环境符合标准，保证操作工人的身体健康，是非常重要和关键的。本文对多个汽车工厂的焊装车间通风排烟系统进行一下归纳和分析希望对其他车间有所帮助，也是对后续工厂设计的一种提高。

关键词：车间；通风；排烟处理

TG408

通常，在汽车生产的几大工艺车间里，焊接车间是产生粉尘和烟雾最多，也是多生产工人无害比较大的车间。汽车车身的焊接主要是点焊，二氧化碳气体保护焊和氩弧焊。特别是二氧化碳气体保护焊和氩弧焊会产生大量的焊接烟尘及弧光，另外，车身钣金由于装配精度及外观要求，必须进行部分区域打磨，相应会产生大量打磨粉尘。由于汽车的批量化生产，焊接工作很大，烟尘、粉尘会弥漫在整个车间，严重污染车间环境，危害工人职业健康。必须对车间进行通风和排烟处理以保证车间环境符合标准，保证操作工人的身体健康。本文对目多个汽车工厂的焊装车间通风排烟系统进行一下归纳和分析希望对其他车间有所帮助，也是对后续工厂设计的一种提高。

1.通风系统的构成

1.1建筑通风

车间屋顶一般设计有天窗，两侧墙设置高侧窗以实现空气对流来调节车间空气质量，由于车将厂房很高，必须设计为电动开和的天窗。而且车间工艺布局是要考虑天窗和高侧窗之间的通风不要有遮挡物。但是此方式在春夏秋季可以使用，冬季需要采暖的车间不便使用。

1.2机械通风

在屋顶设置通风机进行顶部排风。此种方式可以起到通风作用，但是不能直接地排除车间合适高度上的烟尘，有些工厂的做法是在车间的柱子上设若干射流风机，以扰动空气，配合屋顶风机以利排风。

1.3管道通风

在焊接车间焊接区域上空局部区域水平敷设排风管道，排风管道在合适高度的位置设置排风口，风管接至排风机排出室外。在机械排风的同时另设机械补风，其中50%～80%（严寒地区取上限值，一般地区取下限值）通过空调机组机械补风，其余通过门窗缝隙自然渗透补风。在冬季采暖地区，机械补风常采用空调机组并设加热段。

1.4置换通风系统

置换通风系统是指把送风口设置在车间底部，采用低紊流、低速度的送风方式，将空气直接送入工作区，并在地板上形成一层较薄的空气湖，随着对流空气的向上流动，带动污染空气由设置在房间顶部的排风口排出室外的通风方式。置换通风的送风速度约为0.25m/s左右，送风的动量很低以致对室内主导气流无任何实际的影响，具有效率高、节省能量等特点。置换通风可以加大温度梯度，从而增强在工艺操作过程中热力作用所产生的抽力，与普通的稀释有害物的通风方式相比，可以节省50%的空气量。 焊接烟尘的特性比较符合用置换通风这种气流组织形式排出，可以保证工人在工作区能呼吸到清洁空气。此种方式造价较大，而且受到车间作业环境和区域的影响，只有较少的工厂使用。

2.除尘和净化系统的类别与措施

各车间根据条件的不同都会设置有一定的通风系统，车间的通风系统可以保证车间空气的流通，提高空气质量，但是焊装车间对工人有较大危害的是各种焊接粉尘和颗粒，焊装车间还要考虑设置除尘和净化系统，目前各工厂应用到的除尘系统主要由以下几种。

2.1车间排烟除尘系统

此系统包含主机控制系统，风机，通风管道，吸尘罩，烟尘处理器等。系统设计要与厂房设计和设备安装综合考虑，通风管道不能与车间公用管线干涉，风机和除尘设备的安装必须科学合理，各吸尘罩位置要靠近弧焊区域，要保证吸尘的效果又不能影响工人作业。此系统的核心是过滤单元和风机单元。大小不同颗粒的烟尘通过管道首先进入过滤单元，内由飞溅挡板构成的内置大颗粒粉尘分离区，分离后的大颗粒粉尘包括飞溅由于流速的减慢而直接掉入粉尘收集箱，小颗粒烟尘通过气流流向过滤筒并被截留在过滤筒表面，再通过滤筒的反吹掉入粉尘收集箱。最后通过风机排放到室外。

2.2设置集中排烟室

焊装车间的烟尘主要有二氧化碳气体保护焊和打磨产生的粉尘。生产安排要将需要弧焊和打磨的工位集中于车身调整线，在调整线上设置排烟室对烟尘集中处理。设施设计主体为房间+主机设备+遮弧帘，主机为中央烟尘净化器系统，除尘端采用四个5000m3/h的主吸风口+四个1000m3/h的可伸缩吸气臂，遮弧帘防弧光外泄。设备除尘分两个方面：（1）房间顶部吸尘：在焊接区域顶部均匀开四个直径为350m m的吸尘口，每个吸尘口的吸风量在4000m3/h左右，保证白车身在内外几十处焊接点焊接后，房间内的粉尘吸收至主管道起到净化的目的。（2）房间内部吸尘：考虑到焊接白车身除外部焊接外，内部也有几十处焊接点。由于车顶无天窗，车窗上檐距离车顶也有约500m m的距离，故车体内焊接后的粉尘极易聚拢至车顶。在焊接房间区域四个角落安装K E M P E R柔性3m长的吸气臂。吸气臂吸风量为1200m3/h，可在任意点进行停留。白车身进入焊接区域后，入口处的两根吸气臂由车体后门拉伸至车内，罩口贴于车顶针对车内焊接后聚拢的粉尘进行捕捉。其余吸气臂也对准车辆的窗口，在焊接烟尘上升的过程中通过气流捕捉烟尘。当工作人员在车外焊接时，也可利用吸气臂进行烟尘的捕捉。不用时关闭吸气臂阀门，可加大顶部吸尘口的吸风量。

2.3单体排烟除尘设备

对于单个工位，弧焊点集中而且区域比较小可以采用单体的排烟除尘机，目前常用的是唐纳森公司的排烟除尘机，每套设备包含：阻燃滤筒，风机，电机，消声器，控制器，万向除尘手臂（配罩灯和调风阀）等， 配备3米长的FT-Plus除尘手臂。Easy-Trunk不单只体积小，而且过滤效率高，即插即用，加上内置反吹清洁系统，适用间歇性操作的轻型生产应用。它能够轻而易举地通过任何标准的门洞，只需将它就位，锁定两个前轮，插上电源，打开开关就可以焊接。由于焊接可能产生火花，滤筒必须采用阻燃材料。工人使用非常方便，如果要调整工位可以直接退走，使用一段时间以后插入一根气管既可以进行清理，目前在很多工厂得以应用。

2.4半自动焊接用吸尘器

是和半自动电弧焊焊机组合使用的一种小型吸尘器。在焊枪上装有一个吸尘咀，靠焊枪前端吸引粉尘， 由高性能的过滤器过滤。吸尘效率达85% ，除尘效率达95% 以上；过滤器是盒式的，容易维修，吸尘咀小而轻，操作时不感疲劳。吸尘的动力是自冷式电机，可连续运转，最大真空度1700mmH20，功率lkW。

2.5个人防护

防止焊接烟尘对操作人员的危害，防止烟气直接吸入人体肺部，操作工人必须按照要求穿戴防护服，需佩戴口罩，特殊焊接工位或在密闭场所还应该佩戴防毒面具。车间内配备有焊接辅助装置的场合，要具有自我保护意识

汽车生产已经入大批量生产时代，焊接工作量很大会产生很多的烟尘和污染。粉尘和烟尘中含有大量有害的物质，造成焊接生产工作人员职业病的原因很多，车间设置科学合理的通风除尘系统，将会把有害物质浓度降到极限允许值范围之内，使作业环境达到车间卫生标准，排放浓度达到国家标准，大大改善焊接车间工人的劳动环境，减少工人职业病的发生。