風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的設(shè)計

藺吉順

（內(nèi)蒙古民族大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

引言

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長達(dá)40～55m，由玻璃纖維或碳纖維和樹脂在模具上成型［1］。葉片成型過程中需要30℃以上的溫度和良好的清潔度，因而要求葉片生產(chǎn)車間具有良好的保溫和密閉性能［2］。可是，在車間密閉的情況下，樹脂固化所用的固化劑以及葉片的鉆孔和打磨產(chǎn)生的粉塵會對車間的空氣質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響［3］。目前，為了保證葉片車間工人的健康，只能采用佩戴口罩的措施，但口罩對有毒氣體的濾除性能有限，不能完全避免人體的損害［4－5］。因而，在保持密閉狀態(tài)的前提下，提高葉片車間的空氣質(zhì)量是急需解決的問題。

1 設(shè)計思路

本設(shè)計的目的是提供一種既可保持車間的溫度和密閉性能，又能夠凈化空氣，且結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，運行成本很低的車間空氣凈化器。

研制一種風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器，其特點是：在所述葉片生產(chǎn)車間里設(shè)有凈化箱，這種凈化箱的周圍用壁板圍成，凈化箱前側(cè)壁上開口且裝有引風(fēng)機(jī)，凈化箱的內(nèi)下部是裝水或溶劑的水池，水池設(shè)有注水口和放水口，凈化箱內(nèi)上部裝有噴淋頭，噴淋頭的后面設(shè)有紗網(wǎng)狀的過濾簾，凈化箱的后側(cè)壁上開有排氣口，排氣口上插裝帶有通孔的活性炭塊。其中噴淋頭裝在水管上，水管的下端伸入水池的液面以下，水管上設(shè)有水泵。引風(fēng)機(jī)的前端為進(jìn)風(fēng)口，后端為出風(fēng)口的單向風(fēng)機(jī)。引風(fēng)機(jī)后端的出風(fēng)口插入水池的液面以下。凈化箱有2個，設(shè)在車間的對角線的兩端。排氣口上設(shè)有等離子發(fā)生器和負(fù)離子發(fā)生器。引風(fēng)機(jī)前端的進(jìn)風(fēng)口連接負(fù)壓管，負(fù)壓管沿車間延伸，且裝有多個接頭，接頭上設(shè)有單向閥，接頭上端與軟管的一端相配合，軟管的另一端與引風(fēng)罩相連通。凈化箱內(nèi)的水池有兩個以上，分別填裝水和溶劑。所述水池有3個，依次填裝水、乙醇和水。

2 設(shè)計基本方法和步驟

本實用新型總的構(gòu)思是把車間內(nèi)的空氣吸入凈化箱進(jìn)行凈化處理后再把潔凈空氣連同所攜帶的溫度放回車間。下面結(jié)合附圖介紹三種實施例。

1）第一種實施例。如下頁圖1所示，第一種實施例的風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的結(jié)構(gòu)示意圖，這種空氣凈化器是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間里設(shè)有一種凈化箱，凈化箱是周圍用壁板圍成的容器，凈化箱前側(cè)壁上開口且裝有引風(fēng)機(jī)，凈化箱的內(nèi)下部是裝水或溶劑的水池，水池設(shè)有注水口和放水口。凈化箱內(nèi)上部裝有噴淋頭，噴淋頭的后面設(shè)有紗網(wǎng)狀的過濾簾。凈化箱的后側(cè)壁上開有排氣口，排氣口上插裝帶有通孔的活性炭塊。

圖1 第一種實施例的風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的結(jié)構(gòu)示意圖

使用時，開動引風(fēng)機(jī)，把車間內(nèi)的空氣吸入凈化箱，在噴淋水的壓力下，空氣進(jìn)入水池，其中的胺類固化劑的氣體即可溶入水中，粉塵也可以落入水中或沉淀在水中。隨后，氣體經(jīng)過水洗后再沖出水面，通過沾滿水霧的濾簾，得到進(jìn)一步的凈化，再從活性炭塊的通孔中通過排氣口，其中殘留的有害顆粒被活性炭吸附，即可成為潔凈氣體回到車間。

這里所用的活性炭塊是一種帶有通孔的活性炭塊，推薦采用每平方厘米斷面多于9～24個通孔的防水蜂窩活性炭塊。這種活性炭塊的制作方法是：活性炭粉加入高嶺土加水成泥，再經(jīng)模具拉出通孔密集的固體塊，再送入高溫爐內(nèi)，在隔絕氧氣的情況下，經(jīng)800℃以上高溫煅燒即可。噴淋頭裝在水管上，水管可以從凈化箱外引入，也可以如圖2所示，水管的下端伸入水池的液面以下，水管上設(shè)有水泵，即可在水池抽水，供噴淋頭噴出，實現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)。當(dāng)使用一段時間后，即可把水池內(nèi)的水集中排放處理。所用的引風(fēng)機(jī)最好是前端為進(jìn)風(fēng)口、后端為出風(fēng)口的單向風(fēng)機(jī)。這樣，即使在停機(jī)的時候，凈化箱內(nèi)的氣體也不會從引風(fēng)機(jī)回流，凈化效果更為可靠。單向風(fēng)機(jī)在市場上有售，其結(jié)構(gòu)沒有畫出。引風(fēng)機(jī)后端的出風(fēng)口可以截止于凈化池水面以上，也可以插入水池的液面以下。前者氣流的阻力較小，風(fēng)機(jī)耗電量較低，但空氣必須借助噴淋水才能進(jìn)入水池，對噴淋頭的工作性能要求較高。后者耗電雖多一點，但空氣直接進(jìn)入水池，凈化效果更為可靠。

圖2 第一種實施例的風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的使用狀態(tài)圖

這種凈化箱的數(shù)量可多可少，一個也可以工作，多個更好。圖2推薦的是一個車間里面安裝2臺凈化箱，并且相對安裝車間水平面對角線的兩端。這種安裝方式，只要工作參數(shù)合理，即可在車間內(nèi)形成氣流循環(huán)回路，使車間內(nèi)的空氣依次進(jìn)入凈化箱得到處理，車間的空氣質(zhì)量可以得到根本的改善，實現(xiàn)無味無塵，操作人員僅在污染源產(chǎn)生的位置和少量時間佩戴口罩即可，而不用持續(xù)使用口罩。

2）第二種實施例。如圖3所示，第二種實施例的風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的主視圖，凈化箱引風(fēng)機(jī)前端的進(jìn)風(fēng)口連接負(fù)壓管，負(fù)壓管沿車間的一側(cè)延伸，負(fù)壓管上裝有多個接頭，接頭上設(shè)有單向閥，接頭上端與軟管的一端相配合，軟管的另一端與引風(fēng)罩相連通。平時，接頭可關(guān)閉。在車間某處產(chǎn)生氣味或粉塵時，即可就近打開一個接頭，接上軟管，并且把軟管另一端的引風(fēng)罩支撐在適當(dāng)?shù)奈恢茫纯砂盐廴疚镂胴?fù)壓管，送入凈化箱進(jìn)行凈化處理。

圖3中還可看到，凈化箱的后側(cè)的排氣口上不僅使用帶通孔的活性炭塊，而且還設(shè)有等離子發(fā)生器和負(fù)離子發(fā)生器。接通電源后，等離子發(fā)生器可以發(fā)生低溫不平衡等離子，這種等離子具有殺滅細(xì)菌病毒以及打開甲醛等多種化學(xué)物質(zhì)化學(xué)鍵的功能，從而對排出的氣體進(jìn)行消毒凈化。由于車間的空氣已經(jīng)經(jīng)過凈化箱的多道處理，有害殘留所剩不多，因而等離子發(fā)生器的規(guī)格不必太大，成本及能耗都不高。后面的負(fù)離子發(fā)生器除了具有一定殺菌解毒功能以外，還可以向空氣中釋放大量的負(fù)離子，使空氣質(zhì)量進(jìn)一步提高，使車間空氣達(dá)到或接近河岸林間的清新狀態(tài)。

圖3 第二種實施例的風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的主視圖

3）第三種實施例。如圖4所示，第三種實施例的風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的主視圖所示，所述水池有兩個以上，分別填裝水和溶劑。這里的溶劑可根據(jù)車間空氣污染源的成分，分別添加乙醇、丙酮、堿水等不同的品種，以便把不溶于水，而溶于其他溶劑的污染物進(jìn)一步溶解。本例特別推薦采用三個水池，依次填裝水、乙醇和水。其作用是先將可溶于水的污染物溶解，再將溶于乙醇的污染物溶解，最后再進(jìn)行水洗，防止乙醇揮發(fā)物排出。

圖4 第三種實施例的風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器的主視圖

3 結(jié)語

該論文研制了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造用具，即一種風(fēng)電機(jī)葉片生產(chǎn)車間內(nèi)循環(huán)空氣凈化器，其特點是在葉片生產(chǎn)車間里設(shè)有凈化箱，凈化箱前側(cè)壁上開口且裝有引風(fēng)機(jī)，凈化箱的內(nèi)下部是裝水或溶劑的水池。其有益效果是車間內(nèi)的空氣吸入過濾箱，經(jīng)過凈化處理放出清潔空氣，既不損失室溫，又可顯著提高車間的空氣質(zhì)量，具有一定的實際意義和應(yīng)用價值。

［1］ 徐進(jìn)，張偉，林洪芹.紡織復(fù)合材料在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片制造中的應(yīng)用［J］.棉紡織技術(shù)，2010，38（5）：294－296.

［2］ 王飛.小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計與制造工藝研究［D］.南寧：廣西大學(xué)，2007.

［3］ 譚家頂，程玨，郭晶，等.幾種胺類固化劑對環(huán)氧樹脂固化行為及固化物性能的影響 ［J］.化工學(xué)報，2011，62（6）：1 723－1 729.

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［5］ 蘇美先.空氣凈化器的研究和設(shè)計［D］.廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2014.

［6］ 胡俊，肖江蓉，李亮亮，等.空氣凈化器對室內(nèi)甲醛凈化效果的實驗研究［J］.分析科學(xué)學(xué)報，2013，29（2）：169－173.

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