电焊烟尘高效收集方法的数值模拟研究文献综述

 2023-08-25 11:34:34

文献综述(或调研报告):

摘要

焊接是机械加工业的重要基础技术之一,过程中会产生大量有毒有害的的烟尘颗粒,工人长期暴露在浓度超标的焊接烟尘中,其健康受到极大的威胁,导致多种职业病的发生。通风净化是降低焊接烟尘浓度、保障环境卫生条件的有效手段,而随着金属行业生产规模不断扩增,大型的机械制造加工厂越来越多的使用多跨厂房进行联合生产,它具有空间大、气流组织复杂等特点,相比之下传统的自然通风和局部排风不再适用。因此,有诸多学者对此现状展开研究,探寻电焊烟在空间内扩散和运动的规律,寻找适宜的通风方式,设计和优化气流组织对焊接烟尘进行有效捕集,并获得了一定成果。该文献综述意在总结现有的研究结果的基础上,拟定将的风幕集尘风方法和吹吸式捕集方法结合,进行下一步的研究工作。

1、焊接烟尘基本介绍

1.1焊接烟尘的成分

焊接工艺与所使用焊药的差异,使得焊接烟尘的成分不尽相同。其主要成分包括氧化铁,氧化硅,二氧化钛和氧化锰,其他物质包括氧化镁,氧化钙,氧化钾,过氧化钠,氟化钙,氟化钠,氟化钾,一氧化碳和二氧化氮[1] 某些金属成分(即铬、镍、锰)可能比其他金属成分更具潜在危险,这取决于其固有毒性。焊接烟气的形态特征表明,许多单个颗粒在超细尺寸范围内,并聚集在空气中,形成更长的原粒子链。在常见的电弧焊接过程中会产生几种有毒气体。其中包括臭氧、氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳。[2]

根据焊接烟尘特性的相关研究[5],绝大部分焊接烟尘的粒径处于 0.10~1.0mu;m 之间.焊接烟尘的粒径分布如图 1-1 所示

图1-1 焊接烟尘的粒径分布

1.2发尘原理

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