置換通風焊接廠房的通風空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、隨著機械加工工業(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,將會彌漫在整個車間內(nèi),導致工作條件較差,嚴重威脅工人的身體健康。
　　置換通風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,但是相當缺乏詳細的設(shè)計指導,往往由于設(shè)計不合理而導致能耗較大或達不到預期的通風除塵效果。
　　隨著計算機技術(shù)的快

2、速發(fā)展,CFD方法成為研究室內(nèi)氣流流動的重要方法。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系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計,研究內(nèi)容包括基于系統(tǒng)節(jié)能的送風量設(shè)計,送風末端安裝高度設(shè)計,焊接工位的合理布置以及熱源強度對煙塵濃度分布的影響。首先,通過對比置換通風送風量為Q、80％Q、60%Q和40%Q(Q為按照稀釋通風計算的送風量)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)減少送風量不會影響氣流流動趨勢和煙塵濃度的分層規(guī)

3、律,但會使整個車間的流速相對減小,焊接煙塵濃度整體提高,通風效率有所降低。置換通風系統(tǒng)只需要混合通風系統(tǒng)按照稀釋通風計算的送風量的60%即可滿足焊接廠房工作區(qū)空氣品質(zhì)需求;其次,模擬了送風筒安裝高度分別為1m、2m和3m三種工況,發(fā)現(xiàn)人員活動區(qū)域的焊接煙塵濃度隨著送風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的送風筒安裝高度;再次,通過對焊接工位與送風筒的

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,焊接工位與送風筒的水平距離基本不會影響車間內(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較高,應(yīng)考慮優(yōu)先選用;最后,通過模擬分析不同熱源強度對廠房內(nèi)煙塵濃度分布的影響,得出在允許范圍內(nèi),增加熱源強度會使廠房的煙塵濃度降低,煙塵濃度分層高度上升,置換通風效果更好。
　　在某置換通風焊接廠房進行了現(xiàn)場實驗,分別在兩種工況下測試了焊接煙塵濃度、風速等數(shù)據(jù),并