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摘要：通过合理设计排风罩、过滤装置、风机风量和压头，使局部排风系统很好的控制400吨压铸机所产生的含有脱模剂的烟气污染改善车间空气环境，保证工作人员的身心健康。
关键词 ：压铸机 排风罩 控制风速 风机
1 引言
近年来PM2.5与空气质量问题越来越受到重视，而生产袋式除尘器配件的厂家中自行压铸铝合金零部件的也越来越多，作为生产除尘环保用产品的工业企业，更要以身作则，贯彻环保理念，确保车间空气环境安全环保，为工作人员提供一个良好的工作环境。
我司压铸车间新进一台400吨压铸机，用于铝合金产品的压铸成型。在生产过程中不可避免的产生了一些烟尘和水汽，使原本就存在一定余热的车间显得烟雾缭绕。因此，必须在原有车间整体通风的基础上，增加该台压铸机的专用局部排风装置，最大程度上改善车间空气环境。
2污染源
该台400吨压铸机在生产过程中，铸件取出后，要将模具表面、压射锤头用压缩空气清理干净，并在行腔、型芯表面喷涂适量的脱模剂，使其表面形成一层非金属膜而有利于铸件脱模。因此，主要的污染源来自脱模剂。
脱模剂按照用法、寿命和形态可分为很多种类，适用于不同的工况场合。该台400吨压铸机所使用的脱模剂主要成份包括硅油、石蜡和水。其中硅油是无味、无毒、不易挥发的油状液体，石蜡是从原油中提炼出来的一种蜡，虽然没有证据证明它们对人体有直接伤害，但是工作人员长期处在这样的油烟环境中仍有可能造成呼吸道系统疾病、人体免疫机能下降等问题。因此，对该台压铸机采取局部排风才能最大程度保证车间空气环境和工作人员的身心健康。
3局部排风系统
根据设备工艺特点，对该台400吨压铸机采取局部排风方式，示意图如下 (图 1) 。 由于场地限制和噪声等因素，将过滤装置和风机置于压铸车间外的过道内。污染气体通过排风罩吸入排风管道，经过过滤装置，由风机排出厂房。
3.1排风罩
局部排风罩是用来捕集烟尘的，它对整个排风系统起着举足轻重的作用，其性能的好坏将直接影响整个排风系统的技术经济性。设计合理的局部排风罩，不仅能以很小的风置实现良好吸风效果，又能减少工程成本和运行能耗。
因该台压铸机外形和操作工艺的限制，无法进行全密闭排风，只能设置上吸式的局部排风罩，并尽可能的包围和靠近污染源，使操作区域的含尘浓度符合国家标准。
该台压铸机在更换模具时，启用行车要用到压铸机上部空间，这样就要求局部排风罩能挪开。经过多次讨论，最终将排风罩设计为可移动式的，正常压铸生产时排风罩位于压铸机正上方，更换模具时轻轻一拨即可将排风罩转至压铸机后侧不影响换模操作。旋转示意图如下。 如图所示，排风罩由拉杆牵引至墙面，排风罩上部风管通过旋转导轨与弯头连接。该旋转导轨和拉杆可帮助排风罩360度自由旋转。更换模具时，只需将排风罩旋转9 0度，将压铸机正上方的空间空出即可。
3.2控制风速
排风罩是通过罩口的抽吸作用，在距离吸气口一定位置的污染源散发点(即控制点)上造成适当的空气流动，从而将污染气体吸入罩内。因此，控制点上控制风速的确定是否合理，将直接影响局部排风系统的运行效果。
该台400吨压铸机的主要污染源来自于脱模剂，而脱模剂是随压缩空气一起喷射出来的，具有一定的飞散速度。压铸车间本身有整体通风设备，存在一定的扰动气流，因此，污染源的最小控制风速最终确定为2m/s。
3.3排风量
参考前面有障碍时外部吸气罩排风量计算方法，排风罩设置在压铸机设备上方，气流从侧面流入罩内，排风量计算公式如下：
L=KPHVx m3/s ( 公式 1)
式中： K-考虑沿高度速度分布不均匀的安全系数， 通常取= 1.4;
P-排风罩口敞开面的周长，m;
H-罩口至污染源的距离，m;
v-控制点的控制风速度，m/s;
该台400吨压铸机因工艺和外形特点，以及排风罩口形式的合理设计，敞开面即为操作人员的操作面，其周长为1.5m，罩口至脱模剂控制点的距离约1m ,控制风速取2m/s 。
因此排风罩的排风量L=1.4x1.5x1x2=4.2m3/s
3.4 排风管道
输送风速是使烟尘在风管内移动的最小风速，考虑风管的损伤、密封不严、风机叶轮的损伤等因素，一般风管的设计风速要大于输送风速。合理确定风管的设计风速，能及时有效的将含有脱模剂的烟气传送出去，不在风管内容发生沉降、阻塞等情况，同时获得最经济的风管直径，使整个排风系统的阻力损失能符合最经济的通风机性能。
排风管道的设计要短而直，减少与风管长度成正比的没程阻力损失和因弯头引起的局部阻力损失。排风管道的布置要考虑尽量少占空间，不破坏厂房结构，不影响工人操作。该台压铸机位于压铸间靠内墙位置，排风管道只能从墙面穿出，将过滤装置和风机放置在压铸间外的过道内，风机后部的排风管道垂直向上穿过天花板排至厂房上空。这样就对风管的安装施工提出了高要求，需要做好风管穿越天花板的密封工作，防止天花板漏雨。由于产生噪音的离心风机被放置在了厂房中间的过道口中，保证了车间的噪音环境不受影响。
3.5 过滤装置
该台400吨压铸机的污染源主要是脱模剂，虽然不会直接影响人体的健康，可以直接排入大气，但是为了不影响整个厂区的空气环境，还是决定设置一道过滤装置，将大颗粒的油烟和粉尘过滤下来。
该过滤装置设于风机前段(见图1)，也在较大程度上防止了风机的磨损和腐蚀。
3.6 风机
风机向局部排风系统提供空气流动动力。风机安置地点在厂房内部过道，不仅满足风量和风压的要求，要高效、节能、还要选择局部阻力、过滤装置的阻力等，经计算确定风机的压头。
另外，考虑到风管漏风的因素，在确定风机的风量和风压时，附加安全系数取1.1。既满足局部排风的需要，也不会造成能源浪费。
最终选定的多翼高效低噪声离心风机，特性参数如下：
转速：960r/min
输入功率：5.5KW
风量：16135-14521m3/h
全压：1018-1056Pa
离心风机采用整体支架直接固定于过道地面，加设减震装置，由帆布软接头与过滤装置出来的风管相连。风机后部的方菜风管穿过厂房顶棚排空。
4 结论
通过合理设计排风罩、过滤装置和风机，局部排风系统可以很好的控制污染源。通过对该台400吨压铸机采取专门的局部排风措施，明显改善了压铸车间的空气环境，保证了车间工作人员的身心健康，也提高了工作效率。
