整体通风布袋除尘系统在重型结构件焊接车间的应用
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焊接过程中产生大量的热量，并且总是产生能够悬浮在空气中的气态有害物和非常小的颗粒有害物，因此，焊接烟尘总是弥散悬浮在车间，直接影响工作人员的健康。焊接烟尘的组分以及不同组分的含量，主要取决于焊接材料、被焊接材料、焊接工艺、以及焊接方法，因为焊接烟尘实际上就是这些相关材料被氧化以及互相之间反应的产物。
焊接烟尘的危害
焊接及相关工艺在生产过程中产生的有害物质达二十多种，包括有毒的气态物质，颗粒状的有害物质，致癌的金属氧化物，放射性物质等等。如果长时间在焊烟污染严重的条件下工作，没有采取科学有效的保护措施，极易引发尘肺、贫血症、支气管炎、神经衰弱等各种职业病，严重威胁着职工的身心健康。
车间基本情况和净化目标该重型结构件焊接车间厂房长 210 m，宽 90m，柱顶标高 12. 8 m，共分为 4 跨，每夸 22. 5m，车间有二氧化碳气体保护焊机 200 台，焊接机器人 10 台，不均匀分布在车间内。要求车间每小时换气 3 次，车间 3 m 以下达到国家职业卫生法规要求: 有害粉尘浓度≤4 mg/m 3 ，焊接区域风速≤0. 5 m/s。
整体通风除尘系统通过大量的调研，结合该重型结构件焊接车间的实际生产特点，采用整体通风除尘的方式对焊接厂房进行净化处理。系统原理焊接作业时会形成固有的热源，产生热气流，由于焊接车间一般都比较高大，使得车间从上到下形成了较稳定的温度梯度。在往室内送风时以较低风速( v ＜0. 2 ～0. 5 m/s) ，较大风量( 根据车间空间确定风量大小) ，将温差较小( δt =2 ～4 ℃) 的新鲜空气直接送入到室内的工作区域。低温的新鲜空气在自身重力的作用下先往下走，随后在缓缓的向四周扩散，最终在地面上方形成一层薄薄的新鲜空气层。焊接产生的热气流由于浮力的作用慢慢上升，并不断卷吸带走周围的空气，再加上新风通过风筒不断的送入室内，车间上方的回风口不断的抽吸室内的空气，在多重作用下，使得工作区域地面上方的新鲜空气缓缓向上移动，最终形成了类似于向上均匀流动的气流，这样，工作区域污浊的空气逐步被后续新鲜的空气所取代，达到车间空气净化的目的。
风机参数计算按照生产布局把焊接车间分为了 a、b、c、d 四个区域，设计安装四套通风净化系统，每套通风净化系统包括所在区域的送风管网、净化系统、风机、回风系统、系统控制等。焊接车间空间高度平均取 10 m，每个区域空间体积为 210 m×22. 5 m × 10 m = 47 250 m 3 ，每个区域每小时所需风量为 47250 m 3 ×3 =141 750 m 3 。风机功率( kw) = 风量( m 3 /h) × 风压( pa) /( 3600 × 风机效率 × 机械传动效率 ×1000) 。回风机全压取1 800 pa，送风机全压取1 200 pa，风机效率取0.8，机械传动效率取0.98。回风机功率 = 141750( m 3 /h) × 1800( pa) /( 3600 ×0. 8 ×0. 98 ×1000) =90 kw，取120 kw。送风机功率 = 141750( m 3 /h) × 1200( pa) /( 3600 ×0. 8 ×0. 98 ×1000) =60 kw，取 80 kw。
系统特点整体通风除尘系统气流组织采用上回下送，即上部回风( 排风) ，下部送风的方式。主送风管道布置在车间上方两侧，送风支管道顺着每个钢构立柱布置，即在每跨两侧的立柱处设置送风筒，送风筒安装在距离地面 2 m 的高度，室外空气经送风机组内的过滤器过滤后被送入车间。
在焊接车间每跨天车的上方布置两条回风管道，管道上安装回风百叶。生产过程中产生的焊烟、粉尘在热上升气流和送风气流的共同作用下被回风百叶吸收进入回风管道，经过回风机排出室外。每个焊接工位的风机控制系统与电焊控制室信号通讯相关联，根据各分区电焊机开启台数，线性计算需要的送风风量，调节送风机转速。焊接车间保持微负压，回风机根据检测的负压值自动调整频率和转速，保持送回风风量的平衡。整体通风除尘系统 2016 年在重型结构件焊接车间投入应用，经过近 1 年的运行，除尘效果明显，达到设计要求，为员工创造了一个良好的工作环境。通过在重型结构件焊接车间采用整体通风除尘的方式对焊烟进行治理，能够有效的控制焊烟对员工造成的健康危害和对环境造成的影响，是整体厂房治理焊接烟尘的有效方法。
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