含粉塵油霧污染的機械加工廠房空氣凈化技術探究

【摘要】：隨著“2020中國制造技術”的戰略發展，我國的機械制造加工業有了很大的發展前景。航空航天技術領域、建筑橋梁鐵路建設都會用到大量的金屬器材，在機械加工廠中加工零部件時為了降低車刀和工件的溫度，通常會使用大量的切削液，防止工件熱應力變形。在使用切削液的過程中會產生大量的油霧。加工工件時會產生很多粉塵。油霧和粉塵的擴散都會對工件和加工人員的身體健康造成一定的影響。在機械加工廠房中使用空氣凈化技術可以有效降低粉塵和油霧造成的污染，提高廠房的整體空氣質量。本文研究的主要內容是含粉塵油霧的機械加工廠房空氣凈化技術使用。

【關鍵詞】：粉塵、油霧污染；機械加工廠房；空氣凈化技術

在科技信息時代下，機械行業有了很好的發展平臺。我國堅持“節能減排”的戰略方針，在提升國民綜合水平的同時減少對自然環境的污染。機械加工中會產生大量的粉塵和油霧，不僅對人體有很大的傷害，還會造成大氣的污染。在機械加工廠房中使用空氣凈化技術，滿足機械加工工藝要求，提高加工人員的舒適度，保護勞動者的職業健康安全。

1粉塵的產生和危害

1.1粉塵的產生

粉塵產生的原因有很多，在生產階段會因為出灰、固體燃料的粉碎、木料的加工和木質材料的打磨產生粉塵，磨料與焊接材料的加工也會產生粉塵。在制坯階段中金屬原材料氣、型砂處理和澆鑄、粉末冶金等；在零部件加工階段鑄件的粗車、精車和砂輪打磨以及切割等等都會產生大量的粉塵。在工業廠房中大量的設備儀器在運轉，經過機械加工或者粉碎形成了很多的固體粉塵，粉塵的分散介質是空氣，所以可以在空氣中飛速擴散。當物質加熱時（比如，金屬熔煉、焊接和澆鑄等）產生的蒸氣會在空氣中氧化成細小顆粒，根據粉塵的大小可以分為灰塵，直徑大于10微米，不擴散的粉塵粒子；直徑在10～0.1微米之間，不易擴散的粉塵顆粒為塵霧；直徑在0.1～0.001微米之間，做不規則運動的粉塵粒子為煙塵。顆粒大小不同的粉塵粒子在空氣中滯留的時間也不相同，對設備和人體的傷害程度也不相同。

1.2粉塵的危害

粉塵會影響人體肺部健康，長期吸入生產性粉塵易得塵肺病，嚴重的發生肺癌。不僅對會人體的中樞神經系統、呼吸系統和消化系統等造成傷害，還會對人們的皮膚造成局部感染，引起皮膚癌。粉塵在落到機械加工設備中會加大設備之間的摩擦，還會造成一些排油口和通風口的阻塞，影響設備的使用壽命[1]。

2油霧的產生和危害

2.1油霧的產生

在機械加工過程中，為了保證工件的質量、減小摩擦力、降低切削溫度常常使用切削液。但是，金屬切削液會在循環工作過程中由于沖擊力產生油霧，油霧擴散到廠房中，帶來很多不利的影響。切削液受到化學、機械和物理等方面的影響，會發生霧化和蒸發。切削液與高速旋轉中的工件發生碰撞，會形成很多微小的液滴，然后擴散到空氣中，此為霧化。蒸發是切削液在帶走工件產生的切削熱時切削液經過高溫產生的液體沸騰現象。

2.2 油霧的危害

切削液經過高溫蒸發和碰撞產生的油霧對機械加工設備有很大的影響，油霧中帶有腐蝕性物質容易損壞設備的使用性能。空氣中的油霧含量指數過高時容易增加加工車間的安全隱患，提高空調通風系統的輸送能耗，引起電器系統和設備的故障。油霧對人體傷害極大，容易引發惡性腫瘤、過敏性疾病和呼吸系統疾病等。水基切削液中含有亞硝胺，它是一種N-亞硝基化合物，據統計，有90%以上的N-亞硝基化合物會對動物產生致癌性，也是引起人類患癌的原因。另外，油霧對大氣質量的危害很大，工業廠房中的油霧濃度在最高時能夠達到29.54%mg/m3[2]。

3含粉塵油霧污染的機械加工房空氣凈化技術

3.1使用除塵器

可以在機械加工廠房中使用除塵器，脈沖袋式集塵器可以周期性的向濾袋內火花則濾袋外吹壓縮空氣，將濾袋內的粉塵震落到集塵斗中，經過卸料閥將粉塵排出。脈沖袋式集塵器的操作比較簡單，使用維修方便，處理風量大，性能穩定，具有很高的除塵效率等等。旋風式除塵器的主要工作原理是將粉塵從氣流中分離出來，密度大于氣體的塵粒在與除塵器發生接觸時會失去慣性沿著壁面下落，進入排灰管。這種除塵器的捕集和分離粉塵的效率非常高，壓損小。

3.2機械過濾技術（物理過濾）

機械過濾也稱濾網技術。根據材質可以分為無紡布濾網、玻璃纖維濾網、合成纖維濾網、活性炭濾網等。根據效果可以分為有粗效（初效）過濾網、中效過濾網、高效過濾網等。根據過濾等級，初效分為G1-G4四個等級，高效過濾網分為H10-H14五個等級。機械過濾技術可以將油霧、粉塵進行初步過濾，油霧粉塵的顆粒越大，在空氣中停留的時間就越短。油霧的下降時間比粉塵快，可以使用物理過濾快速對油霧進行捕集，然后過濾分離[3]。

3.3靜電技術

民用靜電過濾器是在工業靜電除塵器的基礎上發展起來，工業廠房的空氣凈化技術，通常是通過高壓陰極放電，使空氣中顆粒物帶上負電荷，借助庫侖力作用，將帶電粒子吸附到帶正電的陽極板，達到凈化空氣的目的。室內油霧和粉塵的濃度階梯比較小，濃度散布的比較均勻。油霧和粉塵在工業廠房中的擴散作用很小，可以使用民用靜電過濾器捕集空氣中的油霧和粉塵，減少空氣中油霧和粉塵的存在。

3.4 油霧凈化器的應用

將油霧凈化器安裝在機械加工廠房中的機械加工設備上，可以對機械加工中產生的油霧粉塵等污染物質進行收集和凈化，吸除加工腔中的油霧，達到凈化廠房空氣、保護工人身體健康的目的。油霧凈化器可以使油霧粉塵在油霧凈化器內的風輪作用下發生碰撞，將微小的顆粒集合成能夠被控制的大顆粒，通過回流口收集并收回顆粒。改善機械加工廠房的工作換季過，實現清潔生產，降低工人職業病的發生率。

結語：

工業廠房中的油霧和粉塵對人體傷害很大，致癌性很高，工作人員長期處在含粉塵油霧污染的環境中影響身體健康。為了治理油霧和粉塵的污染問題，對油霧和粉塵形成的原因以及特定進行研究，制訂科學的空氣凈化方案，改善工業廠房的空氣質量，促進機械行業的健康、穩定發展。

【參考文獻】：

[1]王登山.室內空氣污染危害及其凈化技術的探究[J].潔凈與空調技術，2015，（2）：33-36.

[2]李彥超，張元法，曹成章等.含油污泥高溫燃燒利用技術研究[J].西安石油大學學報（自然科學版），2010，25（1）：65-67.

作者簡介：鄭璐（1983.02）女，苗族，湖南省株洲市人，中級職稱，本科學歷，研究方向：環保職業衛生。