一、 工程概況
等離子切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化(和蒸發(fā)),并借高速等離子的動量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。配合不同的工作氣體可以切割各種氧氣切割難以切割的金屬,尤其是對于有色金屬(不銹鋼、鋁、銅、鈦、鎳)切割效果更佳;其切割厚度不大的金屬時,等離子切割速度快,尤其在切割普通碳素鋼薄板時,速度可達氧切割法的5~6倍,且切割面光潔、熱變形小、幾乎沒有熱影響區(qū)。
基于以上優(yōu)點,等離子切割機廣泛運用于汽車、機車、壓力容器、化工機械、核工業(yè)、通用機械、工程機械、鋼結(jié)構(gòu)、船舶等各行各業(yè)中。
然而,伴隨著等離子切割的廣泛應(yīng)用,在切割過程中所產(chǎn)生的大量有害粉塵和煙塵(如乙醛、碳氫化合物、氮氧化物、硫化物、金屬氧化物等)日益受到關(guān)注。若不進行妥善治理易污染車間環(huán)境,進而危害人體健康,引發(fā)呼吸道感染、哮喘、支氣管炎甚至肺癌等職業(yè)病。
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圖1 數(shù)控等離子切割機床
二、 治理方案
目前,對切割機除塵一般有兩種處理方法:一種是濕式處理法;一種是干式處理法。
由于濕式處理法存在降低切割效率、造成二次污染(水污染)、容易形成板結(jié)、不適于切割鋁、鎂板材等重大缺點,故應(yīng)用范圍比較有限。
干式處理法,即在切割機下部安裝抽風工作平臺,通過除塵管道直接將含塵氣體抽送至帶火花預處理器的除塵設(shè)備后達標排放。雖然該處理方法相對于濕式處理法前期投入較大,但克服了濕式處理法運用過程中的種種弊端,環(huán)境友好且具有良好的后期綜合效益,日益成為等離子切割粉塵治理的首選方法。干式處理法應(yīng)用比較普遍的有風門式及吹吸式兩種。
n 風門式切割除塵
? 工作原理
在切割機下安裝抽風工作平臺,沿平臺長度方向?qū)⒐ぷ髌脚_分成若干個寬度相等的抽風小室,抽風小室內(nèi)設(shè)可開閉的抽風門連接至布置在平臺邊緣的抽風道。當切割頭移動至抽風小室上方時,感應(yīng)開關(guān)通過電磁閥控制相應(yīng)小室的氣缸打開抽風門,使得該抽風小室與除塵系統(tǒng)相通,這樣便將除塵系統(tǒng)的吸力有效地集中至切割頭周圍區(qū)域,并將切割過程中產(chǎn)生的煙塵先后通過抽風小室、吸風道等進入到集塵器凈化后排放。
風門式切割除塵所需風量與切割平臺寬度關(guān)系較大,抽風風量計算方式如下:
Q= W·L·v· λ·3600
式中 Q - 除塵系統(tǒng)所需抽風量,m3/h;
W- 切割平臺有效寬度,m;
L–抽風小室長度,m;
v –平臺截面抽風速度,m/s(一般取0.8~1.0 m/s);
λ- 修正系數(shù),按實際情況選??;
3600 – 換算單位;
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圖2 風門式抽風工作臺
? 結(jié)構(gòu)分類
根據(jù)切割平臺寬度分為:
單側(cè)下抽風風門式切割除塵系統(tǒng);雙側(cè)下抽風風門式切割除塵系統(tǒng);
一、單側(cè)下抽風風門式切割除塵系統(tǒng)
適用于有效切割寬度≤4米的切割平臺
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圖3單側(cè)下抽風風門式切割除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖
二、雙側(cè)下抽風風門式切割除塵
適用于有效切割寬度≥4米的切割平臺
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圖4 雙側(cè)下抽風風門式切割除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖
n 吹吸式切割除塵
? 工作原理
在切割平臺一側(cè)安裝方形吸風風道,風道上方裝有一個可隨切割機一起移動的滑動吸風小車,并在切割平臺的另一側(cè)裝有吹風風機。吹風風機、切割頭、滑動吸風小車三點一線,利用切割平臺上的隔柵板與所要切割的鋼板形成平臺隔柵風道。在切割鋼板時,吹風風機將產(chǎn)生的切割煙塵、粉塵通過隔柵風道吹向滑動吸風小車,被其吸入吸風道后進入到除塵器中凈化后排放。
吹吸式切割除塵所需風量與切割平臺鋼板在平臺上的覆蓋率關(guān)系較大,覆蓋率越高,除塵效果越好。受切割平臺結(jié)構(gòu)及吸風道尺寸的影響,對于有效切割寬度≤ 5米的切割平臺,一般采用單滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng),吸風量Q=5000~13000 m3/h;≥5米的切割平臺,一般采用雙滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng),吸風量Q=14000~22000 m3/h。
方形吸風道、密封皮帶滑動吸風小車是吹吸式除塵系統(tǒng)重要組成部分,其結(jié)構(gòu)形式如右圖。工作時,密封皮帶在管道系統(tǒng)負壓下緊緊地貼在方形吸風道上方,起密封作用。在滑動吸風小車內(nèi)有四個滾軸,密封皮帶在此處被滾軸頂起,這樣便使煙塵通過吸風小車內(nèi)部結(jié)構(gòu)后進入到方形吸風道中,最后被輸送到除塵器中凈化排放。
圖5 方形吸風道、密封皮帶滑動吸風小車
? 結(jié)構(gòu)分類
根據(jù)切割平臺寬度分為:
單滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng);雙滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng);
一、單滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng)
適用于有效切割寬度≤5米的切割平臺
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圖6 單滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖
二、雙滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng)
適用于有效切割寬度≥5米的切割平臺
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圖7 雙滑動風道吹吸式除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖
n 工程案例
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圖8 單側(cè)下抽風風門式,切割平臺規(guī)格2m*3m,適用VDL-4800
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圖9 雙側(cè)下抽風風門式,切割平臺規(guī)格6m*18m,適用VDL-16000
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圖10 單滑動風道吹吸式,切割平臺規(guī)格4m*12m,適用VDL-12000
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圖11 雙滑動風道吹吸式,切割平臺規(guī)格7.5m*48m,適用VDL-22000
三、 輔件
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吸風滑動小車 密封皮帶
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方形吸風道 吹風風機
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各規(guī)格90度彎頭 各規(guī)格直管
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各規(guī)格三通 各規(guī)格大小頭
對于切割平臺,可以由用戶自制,我司提供全套設(shè)計圖紙和技術(shù)支持,也可以由我司按照客戶要求制作。若不包括平臺,我司對工作平臺只提供設(shè)計圖紙及技術(shù)支持,平臺內(nèi)部的各種附件由制作方負責,質(zhì)量都由客戶自行監(jiān)控,待方案確定、合同生效后,我司會給客戶提供平臺圖紙并給予技術(shù)支持。
四、技術(shù)參數(shù)
序號
|
有效切割寬度(mm)
|
選用抽風方式
|
處理風量(m3/h)
|
除塵器型號
|
1
|
2000
|
單側(cè)下抽風風門式
|
單滑動風道吹吸式
|
4800
|
VDL-4800
|
2
|
2500
|
6600
|
VDL-6600
|
3
|
3000
|
9000
|
VDL-9000
|
4
|
3500
|
10000
|
VDL-10000
|
5
|
4000
|
12000
|
VDL-12000
|
6
|
4500
|
雙側(cè)下抽風風門式
|
12000
|
VDL-12000
|
7
|
5000
|
13000
|
VDL-13000
|
8
|
5500
|
雙滑動風道吹吸式
|
16000
|
VDL-16000
|
9
|
6000
|
16000
|
VDL-16000
|
10
|
6500
|
18000
|
VDL-18000
|
11
|
7000
|
18000
|
VDL-18000
|
12
|
7500
|
22000
|
VDL-22000
|
13
|
8000
|
22000
|
VDL-22000
|
切割臺長度、切割煙塵量、所切割鋼材大小等因素可能對處理風量有所影響,對此我們可以根據(jù)實際情況為您量制最專業(yè)、最合適的除塵方案。
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