某船體結(jié)構(gòu)焊接車間焊接強度大、工位密集且車間跨度大,煙塵難以排除,造成車間內(nèi)煙塵濃度超標,嚴重危害員工身心健康。本文通過建立焊接車間模型,基于氣固兩相離散粒子模型（DPM）對車間內(nèi)焊接煙塵顆粒進行了數(shù)值模擬,分析了煙塵瞬態(tài)空間分布以及濃度變化,并提出一種增加開窗率和屋頂通風器的改進措施來提高車間通風率,加快煙塵排出室外。為了驗證優(yōu)化方法的有效性,進一步對車間內(nèi)焊接工位的煙塵濃度進行了實驗驗證。模擬結(jié)果表明,焊接煙氣消散所需的時間減少了50%,優(yōu)化后焊接煙塵濃度最高值從7.2 mg/m³降至3.73 mg/m³,滿足國家標準要求。實驗結(jié)果與模擬結(jié)果吻合,證明了增加開窗率可以很好地改善焊接車間內(nèi)工作環(huán)境,同時也說明DPM瞬態(tài)模擬方法能準確預測煙塵濃度分布,可為今后焊接車間除塵改造設計提供理論參考。 

【文章來源】：建筑科學. 2020,36(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

車間改造前后的幾何模型和除塵優(yōu)化措施

焊接車間實景

車間內(nèi)氣流模式如圖3所示，部分氣流由車頂通風設備在東西跨度排出，其他氣流深入車間，并由中間跨度的通風設備排出。為研究焊接煙塵的實際擴散狀態(tài)，比較改進前后車間的除塵能力，采用瞬態(tài)模擬方法交替計算連續(xù)相和離散相。改進前后呼吸區(qū)域(垂直高度1～2 m處)、典型豎直截面x=120m處、屋頂通風器出口outlet以及體平均煙塵濃度瞬態(tài)模擬結(jié)果如圖4所示。在原車間，呼吸區(qū)濃度穩(wěn)定時明顯超過國家標準的4 mg/m3，而通風器出口也超出當?shù)嘏欧艠藴室? mg/m3;而改進后車間監(jiān)測平均濃度均在標準要求以下。T=400 s時改進前后車間煙塵濃度累積速度基本達到動態(tài)平衡。T=900 s后，地面射流源不再釋放出焊接煙塵顆粒。在1 200 s時，改進后的焊接車間煙塵濃度完全降為0 mg/m3，而原車間在1 400 s時才接近于0 mg/m3。因此，改進后車間內(nèi)煙塵顆粒耗散速度較快，約比改進前原車間煙塵消散速度提高了50%，即優(yōu)化的車間具有更強的煙塵排放能力。圖4 原車間和優(yōu)化車間焊接煙塵濃度的瞬態(tài)變化

【參考文獻】：
期刊論文
[1]焊接廠房煙塵治理及其節(jié)能環(huán)保應用[J]. 王順菊,薛盛智.  黑龍江工業(yè)學院學報(綜合版). 2019(05)
[2]船舶焊接作業(yè)危害與職業(yè)健康[J]. 林駿.  船舶標準化與質(zhì)量. 2018(06)

碩士論文
[1]焊接煙塵擴散過程模擬及整流罩優(yōu)化研究[D]. 朱建強.哈爾濱理工大學 2018
[2]密集焊接作業(yè)電焊煙塵擴散特性與控制數(shù)值模擬[D]. 費振玲.江西理工大學 2015
[3]煉鋼電爐無組織排放煙塵在車間內(nèi)擴散模擬[D]. 唐煉.西南交通大學 2011



本文編號：3366847