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机械毕业设计

Q1500半自动焊烟净化设备设计

时间:2017-02-13 23:45:34   作者:   来源:   阅读:339   评论:0

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    Q1500半自动焊烟净化设备设计

第一章 绪论

1.1 课题的意义

    在焊接操作中经常会产生一些有毒的物质。如:乙醛、松香酸、异氰酸盐、氮氧化物、硫化物、碳氢化合物等。并在空气中飞扬。它通过呼吸道侵入到人的肝、肺、心血管及血液中。这些有毒物质正严重的吞噬人类的健康。导致许多职业病的出现。如:肺癌、哮喘、湿疹、支气管炎、皮肤过敏、呼吸道感染等等,重则紊乱中枢神经,破坏消化系统,导致并发症而衰竭死亡。

因此,工业空气净化设备对提高国民经济,对每个企业有着重要意义:能保证员工的健康与安全,有利于提高企业生产利润。

1.2 国内外除尘技术发展及现状

    为了防止粉尘对人体的危害,世界各国制定了愈来愈严格的控制标准,大力发展净化气体的除尘设备。袋式除尘器近年来得到了很快发展;电除尘器作为高效除尘设备得到各国广泛重视,但它们在国内外还没有得到大量应用。

    80年代以来,世界各国的除尘设备有了很大的发展。

(1)对环境污染的控制标准趋于严格

    粉尘作为对人体健康及大气环境污染的重要有害物,越来越为人们所重视,因而世界各国也采取了相应的限制措施,其中之一是制定严格的法律、法规和标准。

    在美国,1963年颁布了洁净空气法(Clean Air Act)以后,于1970年、1975年、1977年多次修订,1990年修订和补充的洁净空气法经国会通过后成为一部目前国际上最为严格和详尽的法规。它的主要内容包括确定有害空气污染物的种类,并将全国划分成达标区,未达标区(随污染物不同而不同),对后者限期达标,同时实行排放许可证制度,此外还有关于汽车排放、酸雨和臭氧层保护等有关条款。

在标准方面,美国制定了国家环境空气质量标准(NAAQS),国家有害污染物排放标准(NE-SNAPS)以及新污染源性能标准(NSPS)等,这些标准控制了污染物排放,而且愈来愈趋于严格,例如对电站,本世纪初美国的排放标准是0. 6lb/10^6Btu. 1971年的NSPS规定为0.116/10^6Btu,而1978年的NSPS进一步降低到0. 031b/Btu,仅为本世纪初的1/20。

    在德国,规定各种工业污染物的排放标准为50mg/m^3,不久前公布的17B1mSchV标准中规定日平均浓度为l0mg/m^3, 1/2小时的平均浓度为30mg/m^3。

    由于采用了严格的排放标准,德国粉尘排放量自60年代以来逐步降低,三十年来约降低了65%,并有进一步的降低趋势,而环境中总悬浮物(TSP)浓度也降低了约65%。

    日本对于通常的燃煤电厂烟气净化系统要求其出口粉尘排放浓度小于30mg/Nm^3,而在大城市附近的燃煤电厂,其要求与燃油电厂相似,要求低于10mg/Nm^3。

    从以上可以看出,依照发达国家的排放标准,烟囱上已经看不见烟尘。

    我国自1973年第一次公布13种物质的试行排放标准以来,各个工业部门都相继制定了本行业的粉尘排放标准。例如,工业锅炉的排放标准是按照大气环境标准的一、二、三类地区来确定的,1983年的标准(GB3841- 83)分别为200, 400, 600mg/Nm^3, 1992年公布的标准(GB13271一91)对于1992年8月1日前安装的分别为200, 300, 400mg/Nm^3,而8月1日以后安装的则分别为100,250, 350mg/Nm^3,同时对SO2的排放浓度也提出了要求。显然要达到新标准就需要采用更高效率的除尘设备。

(2)着眼于对人体特别有害的粉尘

    细小的粉尘对人体危害较粗颗粒为大,因此从70年代以来各国都着重于研究微细粉尘(通常称为微粒)的控制技术,并提出了许多相应的技术措施。在美国1992年洁净空气法中明确提出对小于lO微米的粉尘(PM10)进行分类。其达标区与非达标区是按PM10划分的。在非达标区内,中等程度的要求在1994年底前达标,再严重的要求在2001年底达标。

    毒性粉尘对人体危害最大,1990年前NESHAPS仅对7种有毒污物染规定了标准,其中包括:汞、被、石棉、砷等。但在1990的洁净空气法中提出了189种有毒污染物(其中许多是固态粉尘),涉及到许多工业部门,例如燃煤锅炉的排放物中就有37种之多。1988年美国这些有毒污染物排放的总量超过24亿磅。

    目前对这些毒物尚未制定标准,洁净空气法要求分期分批在10年内完成对这些毒物的标准制定工作,而在未制定前要求降低90%,对粉尘要求降低96% 。

    德国对某些毒物制定了标准,1986年的TA一Lnft标准规定第I级的毒物:Hg, Cd,Ti的总量要小于0.2mg/m^3,第I级Ag,Co, Ni, Se, T。的总量要小于1. Omg/m3,第.级Pb, Sb, Cr,Co,Cu,Mn,V,Sn的总量要小于5mg/m',但是新近颁布的标准17BLmSch V有所提高,规定Cd,Ti总量小于0. 05mg/m';Sb,As,小于0. 5mg/m3,并且对DioXius及呋喃的总量规定为0. OOOOOO1mg/m'。

    我国的卫生标准对工作区内不同毒性的粉尘有着不同的标准,但是在排放标准中尚未得到反映,只是根据不同工业、不同工艺规定了具体的排放标准。

(3)除尘设备的市场不断扩大

    据美国R. W. Meilvaine报道,1992年全世界的电除尘器及袋式除尘器的市场如表所示。

1992年除尘器的市场(百万美圆)

美国欧洲/非洲 亚洲 总计

电除尘器 600 6001200 2400

袋式除尘器 800 700700 2200

合计 1400 1300 1900 4600

    这两类除尘器的销售总和为46亿美元。两者的市场相差不大。但是电除尘器在亚洲的市场远远大于美国和欧洲,而袋式除尘器则在美国占首位。

    美国1993年粉尘控制设备的市场为1.53X 10^9,美元,略高于气体处理设备1.456X10^9美元,其中的一个原因是电厂的烟气脱硫设备减少。在空气污染控制设备中,电站占第一位,其次是化工,造纸占第3位,石油精炼占第4位,再其次是冶金、水泥、矿山等。

    我国的除尘设备自80年代以来也得到很大发展,全国生产各类除尘设备的制造厂约900多家,发展较快的是电除尘器和袋式除尘器。以电除尘器为例,70年代我们只有1-2个厂生产电除尘器,而目前电除尘器的生产厂已达136个,其中年产值超干万元的20多家。全行业产值近10亿元。到1992年为止已制造电除尘器2800余台,特别在电力工业中1979年全国仅18台电除尘器,占火电厂锅炉容量的4.8%,而到1989年10年间发展到165台,占29. 96 0 o,目前在200MW及以上的大型发电机组已经全部采用高效电除尘器。

(4)结合气体净化设备发展除尘设备

    由于对环境要求的提高,对有害气体如SO,, NO:等也要求控制。在国外发展较快的一种形式是在喷雾吸收有害气体的同时,用电除尘器或袋式除尘器回收其中的固体颗粒,这样除尘设备成为气体净化系统中的重要组成之一。

    近年来,意大利、日本以及我国的许多单位,都在开展用脉冲供电的电除尘器来同时清除烟气中的so,并取得了较好的效果。

(5)发展高效除尘器

    由于各国排放标准日趋提高,特别是对微粒控制的要求越来越严,致使高效除尘设备得到特别迅速的发展,同时也促进了高效除尘器的研究和开发,其中最为突出的是电除尘器和袋式除尘器。

在发展高效除尘器的同时,也出现了多种用不同机理组合的除尘设备,如电一袋式除尘器等,但此类除尘器无论在国内还是国外都没有得到大量应用。

1.3 焊烟净化器的分类

    根据工作原理的不同,焊烟净化器可分为静电式焊烟净化器和机械式焊烟净化器。

    根据安装方式的不同,焊烟净化器可分为卧式焊烟净化器和移动式焊烟净化器。

    根据吸气臂的数量,焊烟净化器可分为单臂焊烟净化器和双臂焊烟净化器。

    焊烟净化器的焊烟净化器的清灰方式有手动清灰和脉冲自动清灰,比较方便工人作业。


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