关于汽车厂冲压车间模具清洗机除雾问题的研究

赵赦

摘 要：在模具清洗的过程会产生大量水雾，如果清洗机是个密闭系统则更会影响工人的工作，除雾已是模具清洗机必须的要求，通过实际案例对模具清洗机除雾进行对比研究。

关键词：模具清洗机 除雾 送风

中图分类号：U468 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-033-02

1 引言

通常汽车厂冲压车间内的模具维修后都需要清洗和烘干。在模具清洗的的过程中，如果清洗间是密闭式的，通常在很短的时间内（约3～5分钟），清洗间内会产生大量的水雾，使得工作人员的视野模糊，无法正常工作。因此为保证操作人员的正常工作，模具清洗间的排雾必须解决。本研究通过实际项目，从理论到实践对模具清洗间的排雾问题进行系统研究。

2 水雾的产生

大量水雾产生的主要原因是高压及温度高的缘故。在模具清洗的过程中使用的为高压水，高压水枪喷射出来的水已成雾状，高压水雾撞击在模具上使得水雾的量变得更大。而模具清洗中为了发挥清洗液的最佳效果，使得模具清洗的干净，使用的水温是40-50℃，较环境温度偏高，在温度较高的环境下，空气中水蒸气的饱和度要较温度低时高，因此大量雾态的水不易变成水。

本研究结合实际生产项目，对模具清洗间的排雾问题做分析、研究。模具清洗间除雾的主要目的是让工作人员在清洗时可以看清模具表面，以确保清洗质量，所以我们选择清洗间内的能见度来衡量清洗间的除雾性能。

3 除雾方法确定

从模具清洗过程中产生水雾的原因可以分析出只要进行清洗，水雾就不可避免，因此从源头除雾是不可能的，所以除雾的唯一方法就是先将水雾排出清洗间。但单独的使用抽风系统将水雾从清洗间内排出也是不可行的，因为模具清洗间所产生的水雾实际是微小的水滴，它们悬浮于空中，随着清洗间内空气的运动流动，而在密闭的空间内抽风没有送风则无法做到空气流通，密闭空间内的气体无法抽出去。因此对模具清洗间需要布置送风系统以及排风系统。对于排出清洗间的水雾有两种方式进行处理，一种是通过管道排出车间外，另一种是通过液化装置将水雾直接变成水回到清洗间集液池内。从上面的论述我们可以得出两个完成清洗间除雾的方案：一、送风系统+排风系统；二、送风系统+水雾液化装置。

4 理论计算分析

4.1 方案一理论计算

按以往项目经验，模具清洗间在没有除雾装置时，工作时间约3分钟清洗间内能见度小于1m，因此为保证清洗间内能见度，要求每2分钟清洗间内换气一次，因此每小时需处理风量60/2譜=5706m3。按此结果选取抽风风机风量：6000 m3/h，送风风机风量：5000 m3/h。按此进行风机选择，需要两台独立风机，设备成本约2.5万。

4.2 方案二理论计算

房子体积V：6？？=192m3

水枪流量：20L/min

水雾产生量计算：

dv=（Pb/760）？1000/22.4）？273）？273+t）？8

dv—不同温度下水蒸气饱和时每立方米气体的含水量（g）；

Pb—不同温度下水的饱和蒸气压（mmHg）；

t—温度（℃）。

表1 理论计算

按市场上标准的水雾液化机选取，要处理水雾量125.5kg/h，需要一套工业水雾液化机组，由3个单台设备组合而成，其设备成本约8万，使用功率66kw，从一次性投入及后期运行成本都较方案一高出很多，因此选择方案一作为本项目的最终除雾方案。

5 现场实测

按照上述方案我们设计并建造了福建新龙马汽车公司冲压车间的模具清洗间排雾系统。并分别对除雾系统开启及关闭两种情况做了测试，测试结果如下：

（1）模具清洗间封闭。启动送气风机及排气风机。水温设置为50℃，高压水枪喷射5分钟后能见度约为5米。能满足模具清洗间的能见度要求。

（2）模具清洗间封闭。关闭送气风机及排气风机。水温设置为50℃，高压水枪喷射3分钟后能见度不足1米。

6 案例对比分析

表2 案例对比分析

清洗间一次性投入成本稍高，需要送风风机和排风风机。排雾效果明显，水雾几乎不会进入冲压车间，对车间设备及冲压板料无影响，不需后续投入。模具清洗间内能见度好，可以不间断的对模具进行清洗，模具清洗效率高。

7 模具清洗机不同排雾方案结论

由以上分析对比我们可以发现，冲压车间模具清洗间必须满足两个要求。首先，模具清洗时清洗间内要保持较好的能见度，使得清洗人员可以看清需要清洗的模具。其次，清洗间内的水雾不可以进入冲压车间内，防止其对车间内设备及冲压板件由于潮湿受损。

以上三个汽车厂的模具清洗机，分别不同程度的满足以上两条要求。敞开式模具清洗间投资少，进行模具清洗时能见度也有。但最重要的是由于水雾进入冲压车间，对冲压车间设备、尤其是电气系统有更高等级的防潮要求，而冲压坯料更需要进行封闭处理，大大增加了其他配备设施的成本。所以这种方案已经不合时宜。只有排风采用自然补风的模具清洗间虽然节省了风机及管道的工程费用，但是由于清洗间内空气流动困难，水雾不能及时排出，模具清洗工作不能连续进行。送风与排风系统结合的方案，可以很好的满足模具清洗间的两条要求。水雾可以顺利的排出模具清洗间，且不会进入到冲压车间而对设备及冲压件产生影响。增加一台风机，比较整个清洗间的项目投入来说，是很低的。因此，送风与排风相结合的方案是一种可以满足模具清洗较好的方案。