Использование дымовых очистителей в роботизированных сварочных операциях
В роботизированных сварочных процессах на металлургических заводах использование очистителей дымов имеет решающее значение для эффективной защиты здоровья работников, продления срока службы оборудования и соблюдения экологических требований. Ниже приведены решения по очистке дымов и соображения для этой ситуации:
- Характеристики сварочных дымов
Сложный состав: Содержит вредные вещества, такие как оксиды металлов (например, железо, марганец, хром), озон и угарный газ.
Мелкие частицы: Обычно 0,01–1 микрон в диаметре (PM0.1–PM1), легко остаются в воздухе.
Высокая температура и высокая концентрация: Роботизированная непрерывная сварка генерирует большое количество дымов, требуя эффективной и немедленной обработки.
- Ключевые моменты в проектировании системы очистки
(1) Захват источника
Система местного удаления: Установите вытяжные рукава или капюшоны рядом с роботом сварочным пистолетом (рекомендуемый воздушный поток ≥2000 м³/ч), чтобы обеспечить захват дымов до их рассеивания.
Закрытые рабочие станции: Используйте полузакрытые или полностью закрытые конструкции для станций с высоким уровнем загрязнения, в сочетании с вытяжкой с отрицательным давлением.
(2) Выбор оборудования для очистки
Пылеуловители для картриджей:
Высокоэффективные фильтрующие материалы: Используйте фильтрующие картриджи с огнеупорным покрытием (например, покрытие PTFE) с эффективностью фильтрации ≥99,9%, подходящие для ультратонких частиц.
Автоматическая очистка: Пульсирующие системы предотвращают засорение картриджей, подходят для непрерывной работы.
Электростатические осадители: Подходят для обработки высокопоточных, низкоконцентрированных дымов, но требуют регулярной очистки электродов.
Гибридные системы: Предварительная фильтрация (металлическая сетка) + картридж + слой активированного угля (для газообразных загрязнителей).
(3) Совпадение воздушного потока и давления
Рассчитайте общий воздушный поток на основе количества сварочных станций (примерно 1500–3000 м³/ч на робота).
Минимизируйте изгибы в проектировании воздуховодов, чтобы поддерживать скорость воздушного потока на уровне 15–20 м/с и предотвращать накопление пыли.
- Специальные требования к роботизированной сварке
Гибкие вытяжные руки: Двигаются синхронно с траекторией робота или используют фиксированную многоточечную вытяжку.
Дизайн предотвращения помех: Электрическая система оборудования для очистки должна быть изолирована от сигналов робота, чтобы избежать электромагнитных помех.
Охлаждающие устройства: Дымовые газы высокой температуры должны пройти циклонное разделение или водяное охлаждение перед входом в фильтры.
- Операция, Обслуживание и Безопасность
Интеллектуальный мониторинг: Установите датчики дифференциального давления для индикации замены картриджа (необходимость обслуживания при дифференциальном давлении >1500 Па).
Пожарная безопасность и предотвращение взрывов:
Установите искровые ловушки внутри оборудования.
Для паров реактивных металлов, таких как алюминий и магний, используйте взрывозащищенные двигатели и вентиляционные отверстия для сброса давления.
Утилизация отходов: Собранная металлическая пыль должна храниться как опасные отходы (например, пыль, содержащая хром, подпадает под классификацию HW17).
- Рекомендуемая конфигурация оборудования Пример
Компонент Требования к параметрам Ссылка на бренд
Коллектор пыли картриджа Воздушный поток 3000 м³/ч, мощность 5.5 кВт HIPOW
Пожаростойкий предварительный фильтр Металлическая сетка + G4 первичный фильтровальный ватин HIPOW
Высокотемпературный устойчивый экстракционный рукав Φ160 мм, 360° вращение,
температурная стойкость 150°C HIPOW
Система управления переменной частотой Автоматически регулирует поток воздуха в зависимости от начала/остановки сварки HIPOW
- Предложения по оптимизации затрат
Зонированное и многоуровневое лечение: Очищать станции с высоким уровнем загрязнения индивидуально и обрабатывать районы с низким уровнем загрязнения коллективно.
Восстановление тепла: Интегрируйте теплообменники для подогрева воздуха для сжигания с использованием высокотемпературных отработанных газов.
Системы совместного сбора пыли: Несколько роботов используют центральную систему сбора пыли (требуются расчеты пиковых нагрузок).
Посредством рационального проектирования системы очистки дымов могут снизить концентрацию пыли на рабочем месте до <1 мг/м³ (в соответствии со стандартами OSHA/GBZ 2.1), одновременно уменьшая частоту обслуживания оборудования более чем на 30%. Рекомендуется привлекать профессиональные экологические компании для расчетов воздушного потока и интеграции системы, чтобы обеспечить эффективность и безопасность.