工程训练中心焊烟净化降噪的几种可行性发案探讨

凃铿，张沈骏，郑卫刚

工程训练中心焊烟净化降噪的几种可行性发案探讨

凃铿1，张沈骏2，郑卫刚2

（1.武汉理工大学 后勤保障处马区综合服务中心，湖北 武汉 430070；2.武汉理工大学 工程训练中心，湖北 武汉 430063）

为了解决焊接和热切割工作时产生大量有害有毒物质，特别是手工电弧焊连续焊接产生的烟雾，目前的方法除了简单的直排处理方法，还应该有焊烟的净化及降噪等多种方法。各大学的工程训练中心应根据各个学校实际情况，更新现代焊接设备；结合学校特色及实际情况，采用不同的焊烟净化除尘和降噪手段，尽可能地改善实训条件，净化实训环境。

工程训练中心；焊烟净化；除尘降噪；可行性探讨

大学工程训练中心焊接实训烟尘一直是困扰大学环境的老大难问题，各个学校也进行多次整改。有的把焊接实训场所放到偏远地区，学生实训很不方便；有的在家属区附近，实训产生的烟雾遇上下雨或阴天，长久不散，特别扰民。虽然各个学校也都采取了相应措施，但很多都不理想，下面笔者一一做简单介绍，供同行参考。

1 焊烟直排

焊烟直排换气有多种方法，常见的有排风换气扇直接排放、烟罩直排换气法及二者结合的直排换气法。焊烟直排法虽然对培训人员及指导老师降低了污染，但直排在外对周边环境还是存在二次污染，不是长久之计。

1.1 在窗户上装多个排风换气扇

排风换气扇方法最为简单，虽然设备成本最低，只适合临时使用（如：搬迁过渡），或特别偏远地区教学资金特别有限的条件下使用，效果不理想。

1.2 固定烟罩直排换气

直排换气方法各个学校应用比较多，很多餐饮行业也是这种排烟方法。这种方法可以长久使用，烟罩直排法设备投资比较大，但对操作者来说保护结果不错，但也有许多缺点。虽然操作者接收的烟雾少了，对周边环境却带来了二次污染，如果靠近居民区，对居民也有污染，也会引起居民投诉。如果为了增强排烟效果，必须加大排烟功率，功率提高也会产生噪音污染。

1.3 排风扇加固定烟罩直排换气

排风扇加直排换气方法是结合上面两种方法，就是烟罩外面的少量气体通过排风扇换气。这种方法是直排法中最好的方法。这种方法仍然无法解决周边环境的二次污染及噪音污染等。

2 焊烟净化降噪除尘相结合法

这种方法有多种，应根据各个训练中心具体实际情况，而相应选择不同方法。为此，笔者分别介绍几种常见的净化降噪除尘方法及各自优缺点。

2.1 移动焊烟净化器

移动焊烟净化器结构相对简单，不用安装，灵活方便，设备配有万向脚轮，方便设备的定位，可以随意移动。适合场地不大及培训人员较少的地方及场合运用。使用万向吸气臂，可在悬停于三维空间的任意位置，360°轻松灵活到达任意方位点。吸气臂分单臂和双臂两种（见图1、图2）：无论是单臂还是双臂，一般额定电压有220V或380V。 220V功率小，噪音也小；380V，功率大，噪音也大。它们的噪音一般为：75～85分贝。它们可以净化焊烟及除尘，但工作场地噪音问题仍然无法解决，特别是双臂焊烟净化器，虽然焊烟净化效果理想，但噪音也大。现在也有厂家开发了智能单臂或双臂移动式烟尘净化器（见图3、图4），自动脉冲清灰系统，定时清理附着于过滤器表面的粉尘，降低过滤器风阻，提高除尘效率。除尘器内置高效节能电机，配以独特的涡轮，吸风量大、吸力强劲，运行稳定、安全。可根据粉尘的特性，选择不同高效滤料的滤筒，过滤器采用垂直安装方式，反吹效果相比其它安装方式更为有效。主机箱体内部附有吸音材料，降噪效果虽然明显，噪音还是达到70分贝左右，开机上课还是对教学有影响。

图1 单臂移动式烟尘净化器

图2 双臂移动式烟尘净化器

图3 智能型单臂移动式烟尘净化器

图4 智能型双臂移动式烟尘净化器

2.2 壁挂焊烟净化器

适用于固定工位、实验室，培训学校机构、焊接间或地面防止空间不足的工况使用烟尘量较少的工作场合。可固定在墙面、固定支架上或立柱上。壁挂式分反吹和标准两种，反吹体积较大，效果更好，功率也可做的更大，价格略贵。标准式体积较小，功率也小，价格便宜（见图5、图6）。

图5 反吹壁挂式烟尘净化器

图6 标准型壁挂式烟尘净化器

2.3 大面积固定成套焊烟净化设备

大面积固定成套焊烟净化设备分一体式、分体式及二者相结合焊烟净化除尘方式。一体设备又称“中央式除尘系统”，系统包含输送管道、除尘机组、电控系统等模块组成。无论分体式设备还是一体式设备必须配置反吹模块、净化模块和集灰模块三个模块，它们为三个核心模块，在产品设计过程中可依据实际需求，合理组合使用，三大模块腔室相连，相辅相成。一般一体式烟尘净化设备会把反吹模块、净化模块和集灰模块充分融合，集成为一体。分体式烟尘净化设备则会配置独立的风机和降噪箱，通过管道连接到除尘设备出风口处。一体式净化设备单个抽风装置便宜，需要一个集中处理设备及装置，占地面积比分体式稍大，适合一次培训人员可多可少，少则5～10人同时培训，多则可以达到30～50人同时培训及50人以上的场合（分别见图7、图8）。其中央净化设备根据需要可以一个至两个（分别见图9、图10）。这种中央处理净化方法，工作现场没有什么噪音，比较安静。需要单独场地建中央处理设备，占地面积较大，适合人员较多的专业培训，噪音也在外面。分体式净化设备适合10～20人左右的场合。二者相结合的净化装置是可以说是分体式净化过滤基础上再加集中净化处理法，也可以说是一体式中央式除尘系统基础上再加每个工作台初级过滤的方法。两者结合方式也不适合工作台太多，一般也是10～20个工作台，每个工作台有一个初级过滤或增加一个管道风机，再加上一个或两个小型中央处理设备即可。

图7 小型一体式净化设备

图8 大型一体式净化设备

图9 单个中央净化设备

图10 两个中央净化设备

综上所述，笔者总结的几种焊烟处理方法，可供相关培训单位参考。笔者单位工程训练中心有2个焊接培训部门，一个有焊接工位14台，另一个有焊接工位16台。都是培训手工电弧焊的。都有两套室外风机，集中排放。由于我们的排烟系统是自行设计生产，效果不理想，没有经过专业厂家设计生产。为此，我们对其中一个焊部门的14个传统手弧焊焊接培训工位进行整改，原来的两套排烟系统，分别采用集中式焊烟收集方式，有很多缺点。前面三间工作间的捕集口风速较为有效，但后面效果较差，尤其是末端捕集口，基本没有风速。因此，工作时会导致烟尘逃逸并弥漫到其它空间。同时由于各支管直径与主管一致。在风机自身的平衡调整之下，提供的风量优先被离风机较近的工作间所纳入，即形成所谓的“短路”。导致后面的几个工作间失去效果，风量也没经过专业测算，风机功率不够，焊烟也没净化除尘降噪。为此，我们对市内及市外有关焊烟净化及降噪的许多企业进行了一系列调查，选取了代表性的企业对一个部门设备进行了实地勘察，这些企业也对设备改进提出来了一些合理化建议。有关企业对我们设备的建议发案见相关文件。其中有4个有环保专业资质的企业，分别都给出了详细整改方案，两个企业分别都要求给出直排方案和净化过滤、降噪、除尘多方面解决实际问题两套方案。另外两个企业没有给出直排方案，直接给出净化、降噪除尘。原因是直排方案无法达到环保局排放标准，不是长久之计。笔者单位通过对比四家企业，找了一家性价比高的企业对其中一个有14个工位的进行了整改。

整改方案如下：1）拆除现有风机；2）在每个试验台吸风罩上方各安装一台专用管道风机（见图11）和止回阀，以防止单根管道在无工作状态下烟气反串，实现单独工位单独风机，单独控制。3）管道（两组）末端安装一台活性炭吸附装置及引风机、消音罩，烟气经上述设备后进入烟囱排入大气。

图11 管道风机

3 结语

综上所述，各个大学及职业学院或培训单位，应结合自己实际情况，根据自己单位场地、资金采用不同的方法重新建造或改造排烟降噪设备。保护生态环境是践行“国之大者”。如果学校资金有困难，直排法，也应该找有环保资质企业来安装，可以同时约请几个企业给出方案招标。资金足够单位最好采用有资质环保能达标企业设计安装更为妥切。

[1]张沈骏,郑卫刚.虚拟现实联想口诀量化法在气焊气割教学中的运用[J].晋城职业技术学院学报,2020,13(2):48-50.

[2]冯权,常万里,金毅等.船舶排气歧管的成分设计及其组织与性能[J].金属热处理,2015,40(8):35-39.

[3]李玉珠,郑卫刚.浅谈一流大学工程训练中心软实力及巧实力建设[J].网友世界,2012(12):56-58.

X941

A

1672-1047（2022）03-0100-03

10.3969/j.issn.1672-1047.2022.03.26

2022-05-16

凃铿，男, 湖北武汉人，技师。研究方向：机电技术。

[责任编辑：刘良瑞]