置換通風(fēng)焊接廠房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著機(jī)械加工工業(yè)的迅速發(fā)展,焊接工藝技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生大量的顆粒污染物和氣體污染物,如果不采取有效的治理措施,將會(huì)彌漫在整個(gè)車間內(nèi),導(dǎo)致工作條件較差,嚴(yán)重威脅工人的身體健康。
　　置換通風(fēng)方式以其在高大空間的節(jié)能、熱舒適性及室內(nèi)空氣品質(zhì)等方面的優(yōu)越,近幾年已經(jīng)在整體廠房焊接煙塵治理中得到應(yīng)用,但是相當(dāng)缺乏詳細(xì)的設(shè)計(jì)指導(dǎo),往往由于設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致能耗較大或達(dá)不到預(yù)期的通風(fēng)除塵效果。
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快

2、速發(fā)展,CFD方法成為研究室內(nèi)氣流流動(dòng)的重要方法。本文采用C FD方法研究基于焊接煙塵濃度控制的焊接廠房置換通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),研究內(nèi)容包括基于系統(tǒng)節(jié)能的送風(fēng)量設(shè)計(jì),送風(fēng)末端安裝高度設(shè)計(jì),焊接工位的合理布置以及熱源強(qiáng)度對(duì)煙塵濃度分布的影響。首先,通過對(duì)比置換通風(fēng)送風(fēng)量為Q、80％Q、60%Q和40%Q(Q為按照稀釋通風(fēng)計(jì)算的送風(fēng)量)四種工況下廠房內(nèi)的氣流組織和煙塵濃度分布情況,發(fā)現(xiàn)在此范圍內(nèi)減少送風(fēng)量不會(huì)影響氣流流動(dòng)趨勢(shì)和煙塵濃度的分層規(guī)

3、律,但會(huì)使整個(gè)車間的流速相對(duì)減小,焊接煙塵濃度整體提高,通風(fēng)效率有所降低。置換通風(fēng)系統(tǒng)只需要混合通風(fēng)系統(tǒng)按照稀釋通風(fēng)計(jì)算的送風(fēng)量的60%即可滿足焊接廠房工作區(qū)空氣品質(zhì)需求;其次,模擬了送風(fēng)筒安裝高度分別為1m、2m和3m三種工況,發(fā)現(xiàn)人員活動(dòng)區(qū)域的焊接煙塵濃度隨著送風(fēng)筒安裝高度的升高而增加,安裝高度為1m的工況工作區(qū)的煙塵濃度最小,空氣品質(zhì)最高。從保證工作區(qū)空氣品質(zhì)的角度考慮,應(yīng)該首選1m的送風(fēng)筒安裝高度;再次,通過對(duì)焊接工位與送風(fēng)筒的

4、水平距離分別為2m、3m和4m三種工況的數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)在正常情況下,焊接工位與送風(fēng)筒的水平距離基本不會(huì)影響車間內(nèi)煙塵濃度分布規(guī)律,但距離為2m的工況煙塵濃度分層高度相對(duì)較高,應(yīng)考慮優(yōu)先選用;最后,通過模擬分析不同熱源強(qiáng)度對(duì)廠房內(nèi)煙塵濃度分布的影響,得出在允許范圍內(nèi),增加熱源強(qiáng)度會(huì)使廠房的煙塵濃度降低,煙塵濃度分層高度上升,置換通風(fēng)效果更好。
　　在某置換通風(fēng)焊接廠房進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),分別在兩種工況下測(cè)試了焊接煙塵濃度、風(fēng)速等數(shù)據(jù),并