铸造生产工艺过程较复杂,材料和动力消耗较大,设备品种繁多。高温、高尘、高噪声直接影响工人的身体健康,废砂、废水的直接排放会给环境造成严重的污染。因此,对铸造车间的灰尘、噪声等进行控制,对所产生的废砂、废气、废水进行处理或回用是现代铸造生产的主要任务之一。
(一)除尘设备
铸造车间的除尘设备系统的作用是捕集气流中的尘粒、净化空气,它主要由局部吸风罩、风管、除尘器、风机等组成,其中,除尘器在系统中是主要设备。除尘器的结构形式很多,大致可分为于式和湿式除尘器两大类。由于湿式除尘会产生大量的泥浆和污水,需要二次处理;相比之下,干式除尘的应用更为广泛。
常见的干式除尘器有旋风除尘器和袋式除尘器两种。
1.旋风除尘器旋风除尘器其除尘原理与旋风分离器相同。含尘气体沿切向进入除尘器,尘粒受离心惯性力的作用与器壁产生剧烈摩擦而沉降,在重力的作用下沉人底部。
旋风除尘器的主要优点是结构简单,造价低廉和维护方便,故在铸造车间应用广泛。其缺点是对109m以下的细尘粒的除尘效率低。一般用于除去较粗的粉尘,也常作为初级除尘设备使用。
2.袋式除尘器袋式除尘器的工作原理是用过滤袋把气流中的尘粒阻留下来从而使空气净化的。袋式除尘器处理风量的范围很宽,含尘浓度适应性也很强,特别是对分散度大的细颗粒粉尘,除尘效果显著,一般一级除尘即可满足要求。可是工作时间长了,滤袋的孔隙被粉尘堵塞,除尘效率大大降低。所以滤袋必须随时清理,通常以压缩空气脉冲反吹的方法进行清理。
袋式除尘器是目前效率最高、使用最广的干式除尘器;其缺点是阻力损失较大,对气流的湿度有一定的要求,另外气流温度受滤袋材料耐高温性能的限制。
(二)噪声控制
铸造车间是噪声很高的工作场所,大多数铸造机械工作时都会产生一定程度的噪声。噪声污染是对人们的工作和身体影响很大的一种公害,许多国家规定,工人8h连续工作下的环境噪声不得超过80~90dB(A)。对于一些产生噪声较大的设备(如熔化工部的风机、落砂机、射砂机的排气口等)都应采取措施控制其对环境的影响。
噪声控制的方法主要有两种:消声器降噪、隔离降噪。
1.用消声器降低排气噪声 即气缸、射砂机构、鼓风机的排气噪声可以通过在排气管道上装消声器降低。消声器是既能允许气流通过又能阻止声音传播的一种消声装置。
多孔陶瓷消声器。它通常接在噪声排出口,使气体通过陶瓷的小孔排出。它的降噪效果好(大于30dB(A)),不易堵塞,而且体积小,结构简单。
2.隔离降噪声音的传播有两种方式,一是通过空气直接传播;另一种是通过结构传播,即由于本身的振动以及对空气的扰动而传播。为了降低或减缓声音的传播,常用隔声的方法。
在铸造车问,有一些噪声源混杂着空气声和结构声,单纯的消声器无能为力,常采用隔声罩、隔声室等方法隔离噪声源,它应用于空压机、鼓风机、落砂机等的降噪处理,均取得了满意的效果。
因振动设备的振动而产生的噪声,一般从减振和隔振方面人手,寻求降噪途径。其效果与振源的性质,振动物体的结构、材料性质和尺寸以及边界条件等有密切而复杂的关系。隔振降噪研究是现代振动研究的一个重要的研究领域。
(三)废气净化装置
相对于灰尘(或微粒)和噪声对环境的污染,铸造车间排放的各类废气对周围环境的污染,影响范围更广。随着环境保护措施的日趋严格,工业废气直接排放将被严格禁止,废气排放前都必须经过净化处理。常见的废气净化方法见下表:
下面结合冲天炉废气和消失模铸造废气的处理介绍工业废气的液体吸收处理法和催化燃烧处理法。
净化方法
| 基本原理
| 主要设备
| 特 点
| 应用举例
| |
液体吸收法 | 将废气通过吸收液,由物理吸附或化学吸附作用来净化废气
| 填料塔 或喷淋塔 | 能够处理的气体量大,缺点是填料塔容 易堵塞 | 用水吸收冲天 炉废气中的s也、 HF等废气 | |
固体吸收法
| 废气与多孔性的固体吸附剂接触时,能被固体表面吸引并凝聚在表 面而净化 |
固定床
|
主要用于浓度低、毒性大的有害气体 |
活性碳吸附治 理氯乙烯废气 | |
冷凝法
| 在低温下使有机物凝聚 |
冷凝器 | 用于高浓度易凝有害气体,净化效率低,多与其它方法联用 | 如用冷凝一吸 附法来回收氯甲 烷 | |
| 直接燃烧法
| 高浓度的易燃有机废气直接燃烧 |
焚烧炉 | 要求废气具有较高的浓度和热值,净化效率低 | 火炬气的直接 燃烧 |
燃 烧 法
| 热力燃烧法
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加热使有机废气燃烧 |
焚烧炉 | 消耗大量的燃料和能源,燃烧温度很高 |
应用较少 |
催化燃烧法
| 使可燃性气体在催化剂表面吸附、活化后燃烧 | 催化焚 烧炉
| 起燃温度低,耗能少,缺点是催化剂容易中毒
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烘漆尾气催化 燃烧处理
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