廢氣處理| 廢氣處理設備| 粉塵處理| 東莞環評

伴隨工業化生產方式的誕生，粉塵、油霧、廢氣等各類空氣污染物對操作工人、環境、生產設備所帶來的傷害也自然而然地出現了。加工工藝、加工能力、加工材料的不斷發展與更新，使粉塵濃度、粉塵特性也隨之改變，為空氣過濾技術不斷帶來挑戰。此外，還有公眾對職業衛生、環境保護的意識持續提高，也在推動過濾技術的發展。

過濾技術的應用勢在必行

空氣中彌散的污染物顆粒直徑在2～10μm范圍內時，經過呼吸這些顆粒物只能到達人類喉嚨部位，當顆粒物直徑在0.5～2μm之間時，可到達人類呼吸系統的氣管部位，當顆粒物直徑小于0.5μm時可進入肺部。

最常見的職業病——塵肺病，是一種在生產和勞動中長期吸入粉塵，積存于末梢支氣管下的肺泡，從而引起的以肺組織彌漫性纖維化為主的全身性疾病。塵肺病不可逆轉，一旦發病，終生無法治愈。隨著病情的加重，他們的肺會變得像石頭一樣堅硬，為了呼吸，他們只能坐著，跪著，直到生命終結。

鈑金加工的材料特性及工藝需求會產生大量的粉塵和煙氣，是生產車間的主要空氣污染物來源。表1所示為不同焊接方法所產生的污染物，大功率的激光切割、等離子切割、打磨、拋光等產生的粉塵濃度遠遠超過焊煙。

表1 不同焊接方法產生的污染物

焊接及切割粉塵過濾

手工焊接及自動焊接（機器人、專機）

在焊接作業當中，由于工件的多樣性，對焊接煙氣的捕捉是一個難點。需要針對不同的工況進行設計及施工，也就需要多種不同類型的除塵器進行配合處理：移動式焊煙除塵器、集中式焊煙除塵器、高負壓除塵器、焊煙環境除塵器等。以收集方式來區分，大致可以分為：柔性（萬向）手臂、固定吸罩（通常置于頂部或側面）、移動吸風罩（可平移、旋轉）、隨動吸風罩、高負壓收集、環境置換通風。

由于焊接煙塵粒徑極細（亞微米級），對操作工人及環境的危害極其嚴重，所以希望盡可能高效地收集和過濾。目前主流的過濾技術是采用覆膜濾料（納米覆膜及PFTE覆膜）對焊煙進行過濾處理，其中納米覆膜技術在運行阻力上更具優勢，對于大系統的節能有顯著效果。

焊煙除塵器在收集焊煙粉塵的同時，也把工件表面的油脂（如防銹油、助焊劑等）帶入除塵器內部，同時還有空氣中的其他顆粒物（如纖維等），這種混合粉塵是非常容易燃燒的。焊煙過濾系統的防火、滅火設計是必須的：阻燃濾材、火星熄滅（捕捉）、油蒸汽預處理、消防系統等。這樣一套系統工程需要經驗豐富的合作伙伴來實施，而不是簡單的過濾設備制造廠商。鈑金工廠常見的焊煙收集過濾設備如圖1、圖2所示。

圖1 焊房除塵

圖2 環境除塵

激光切割和等離子切割

激光切割（圖3）及等離子切割（圖4）所產生的煙塵與焊煙有類似的特性：粉塵粒徑極小，煙氣可能含油、火星，其過濾器著火幾率較高。與焊煙過濾器最大的區別在于，除塵器入口處粉塵濃度極高，對于除塵器本身性能是一個巨大的挑戰，特別是濾材的使用壽命。覆膜阻燃濾材的使用是必須的，同時結合合理的過濾風速（氣布比、AMR、過濾面積）、除塵器內部氣流分布（沉流式）、高效脈沖清灰系統、合理選型的風機等，可確保切割煙塵除塵器長效安全運行。

圖3 激光切割機除塵

圖4 等離子切割除塵

另外，切割機料架、風道的合理設計也是除塵效果得以保證的重要因素。

打磨、拋光、去毛刺的粉塵處理

打磨、拋光作業所產生的粉塵，粒徑分布較廣，從亞微米級到毫米級都有。根據粉塵特性，最優的除塵策略是“抓小放大”：重點捕捉懸浮粉塵（小粒徑、輕質），對于可自然沉降到地面（桌面）的大顆粒粉塵進行區域控制即可，如圖5所示。

圖5 粉塵粒徑分布

有別于焊煙這種“熱抬升”、流速較慢的煙氣，打磨、拋光的粉塵都是沿著工具的切線方向高速移動（在10～30m/s以上）。針對這種類型的粉塵煙氣，首要工作是“阻擋、攔截”，接下來才是捕捉、過濾。打磨、拋光除塵系統的吸塵罩口就是基于這種思路設計的，如圖6所示的打磨環境控制棚以及圖7所示的打磨工作臺。

圖6 打磨環境控制棚

圖7 打磨工作臺

金屬粉塵都是可燃性粉塵，打磨、拋光除塵器由于入口粉塵濃度高，在除塵器殼體內部更加容易達到爆炸的極限值。有效收集并過濾打磨、拋光粉塵，能夠最大限度降低生產車間（現場）的粉塵濃度，降低粉塵爆炸的風險。但是除塵器燃燒爆炸的風險增加了，特別是用于加工鋁、鋁鎂合金等金屬材料的除塵系統。

眾所周知，粉塵燃燒爆炸的五要素是可燃粉塵、擴散、密閉空間、氧氣和火源，實際上，金屬粉塵爆炸是完全可防可控的，其關鍵點在于：⑴除塵器本體的防爆性能(如靜電處理、泄爆、粉塵堆積處理)；⑵系統隔離（與生產現場以及其他環境）和火星阻擋；⑶電控的連鎖控制（如溫度、流速、壓差等）。

總之，鈑金行業除塵系統必須做到：

⑴良好的煙塵捕捉效率(生產現場環境明顯改善)；

⑵合格排放，或者過濾后氣體直接室內排放（粉塵過濾效率達到99.99%以上）；

⑶系統安全（除塵系統的防火、防爆性能）；

⑷系統操作人性化，長期穩定（工人愛用，會用）；

⑸合理的維護使用成本——除塵設備全壽命周期使用成本（領導喜歡用）。