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金属加工业产生的油雾危害及金属加工油雾净化器简介
时间:2020-05-26 点击次数:188

金属加工指人类对由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料进行加工的生产活动,金属加工装置需借助润滑剂进行润滑处理,金属加工润滑剂的工作过程决定了其油雾产生形式包含了机械、物理和物理一化学方式同时存在,为了有效地润滑、冷却和清洗,金属加工润滑剂在使用中要经历泵循环、喷雾、射流与高速旋转的dao具激烈撞击和高温蒸发等过程,长时间工作在金属加工润滑剂环境下可导致良性的呼吸系统疾病(包括哮喘、肺炎等)、过敏性皮肤病和恶性肿瘤,所以需借助油雾回收器进行过滤处理。

一般来说油基加工液要比水基加工液产生的油雾多。而在水基金属加工液中,水溶性油加工液的油雾zui大,其次为半合成金属加工液,合成加工液产生的雾zui少。但这也不是绝对的,对于 不同的加工工况和加工液组成的变化,其产生的油雾量也会有所不同。

基础油组分对油雾的影响主要取决于组分挥发性的大小,挥发性的优劣在很大程度上影响到金属加工液的油雾水平,挥发性越大,生成的油雾就越多。因为不同的基础油其凝结方式不同,越容易挥发的基础油也越容易凝结成液滴,这样就导致大量油蒸汽凝结,形成细小液滴的油雾,油雾水平就急剧增大。研究表明,第3类石蜡基油比第2类石蜡基油和环烷基油的油雾水平低。在铝轧制过程中,第3类基础油的油雾水平较环烷基油少川。

对于同一类型且粘度相等的基础油,可能由于基础油馏程组分的不同,其金属加工液的油雾 水平也有所不同。

因为基础油的闪点和蒸发特性一般是由具有zui低沸点的基础油组分决定的,若两个馏分的 沸点相差悬殊,则闪点下降,蒸发增大,油雾量也就会增多。油污可使金属加工液的油雾量增长 3倍以上。

金属加工行业产生的油雾危害

金属加工润滑剂与多种职业病有关。工人长期接触切削液的油雾会导致眼、鼻和咽喉的健康问题和皮炎、类脂性肺炎、气喘病、慢性病及肺病。有人还调查得出长期接触金属加工液油 雾有致癌危险的结论。在某些环境中,金属加工液,特别是纯切削液,油雾易着火,火灾隐患增加,从而导致预防爆炸危险措施的成本提高油雾过大使能见度降低,增大了工人操作的不安全因 素,工人在有油雾的地板上滑倒的可能性也会增加,既不安全又不卫生。现在人们已越来越重视金属加工液油雾的毒害性,为了保护人体健康与安全,许多国家都相继制定了严格的油雾控制指标,明确规定在切削液中禁用某些有害物质, 并且车间油雾标准日趋苛刻。因此,控制金属加工车间的油雾浓度是值得工厂管理者、职业安全与健康管理机构和润滑剂制造商共同 关注的课题。

金属加工液油雾产生的因素

金属加工液的工作过程决定了其油雾产生的原因非常复杂,包括机械、物理和化学等因素,各 种因素交织在一起,同时存在,共同作用。为了有效地润滑、冷却和清洗,金属加工液在使用过程中要经历泵循环、喷射与高速旋转工件的激烈撞击,被其打碎,形成成细小液滴漂浮在工作环境中,并伴随在高温部件表面和整个切削空间的高温燕发,形成油雾。

金属切削过程可产生以下3类油雾

由喷射冲击产生的干净油雾,颗粒直径大于卿,不含固体粉尘。
因加热或高速切削的高温导致蒸发或灼烧而产生的烟雾,其颗粒直径小于阿。
磨削时切削液喷射产生含磨屑粉尘的油雾。
现有金属加工油雾净化器存在的问题

现有的油雾净化机,一般采用单级或单一模式的油雾处理措施,或者为单一的电场吸附式,或者为单一的过滤式,因此效率低,净化机出口油雾浓度仍然很高,仍然不能从根本上解决油雾污染的问题,也难以达到国家要求的排放标准。另一个问题是噪音高,将风机安装在净化机处理流程的zui后位置,离出风口很近,导致净化机噪音高,有些远超过职业健康要求的85分贝;或者为了降低噪音,将风机安装在进风口处,风机叶轮暴露在油雾浓度zui大的位置,油雾沾污大,清洗不方便,并出现风机叶轮腐蚀。

金属加工油雾净化器简介

1、机械式油雾净化器(小型单机式)

机械式油雾净化器,又称为离心式油雾过滤器,是整合了离心、高效过滤等过滤技术的经济实用型、小型单机式油雾净化设备。它结构简单、性能优良、使用方便,适合于过滤净化粒径1um以上的工业油雾。其优点是设备购买价格低,但有耗材,运行成本高。

2、高低压静电式油雾净化风机一体机(小型单机式)

高低压静电式油雾净化风机一体机,采用的是双区板式净化方式,双区板内有高压电离区和低压吸附区,可高效过滤0.1um以上的精细油雾。其优点是没有耗材,运行成本低,缺点是设备价格比机械式高。草木绿该系列产品在外资、合资企业机床油雾净化领域应用较多。

3、高低压静电式油雾净化器(中大型集中式)

大型静电式油雾净化器,是设计风量在4000m?/h以上的集中式油雾收集处理设备,适用于油雾量大的车间、有多台生产设备产生油雾或生产规模较大的工厂。其工作流程是,将多个机床、焊接工位、激光切割机等各种设备产生的油雾,通过密闭形式或吸烟罩形式,集中吸入总烟管,并抽出到室外,再选用我们的大型油雾净化器进行集中处理,既能解决油雾的污染问题,也可以减少车间的换气次数。该系列产品,在冷镦、轧制、锻压、热处理等中大型机加工厂应用较多。

 

4、JD-GU系列静电式油雾净化器(美国技术,小型单机式/中大型集中式)

JD-GU系列油雾净化器,是与美国合资以后推出的高端产品系列,主要适用于价格昂贵的加工机床、进口品牌机床、医疗器械加工、工业烹饪、塑胶、纺织及以及其他对环境要求高的工厂车间。该系列产品,有小型单机式(自带风机)和中大型集中式两种机型,技术成熟,性能稳定,直流高压电场稳定,两级过滤效率达98%。

金属加工液油雾的形成原理

金属加工液在加工过程中产生的悬浮微粒通常被称为“油雾”。在这一过程中生成的雾滴的大小和数量是形成油雾的关键变量。金属加工液在加工中形成油雾的过程很复杂,在制造过程中涉及许多变量。但是油雾的形成主要有两大机理,即金属加工液的雾化和蒸发,金属加工液的雾化主要是由于在加工过程中,金属加工液在高压力和高流速情况下与设备、工件及dao具等发生激烈的撞击,形成细小的颗粒漂浮在工作环境中;金属加工液的蒸发主要是由于在加工过程中,产生的大量热能传入液体导致液体温度上升,当其温度高于液体的饱和温度时,在固-液接触面上沸腾并产生蒸汽,蒸汽以空气中的小液滴或其它粒子为核心凝结形成油雾。

在金属制品生产过程中,机加工车间在加工零件时,需要使用到大量的金属加工液。金属加工液在使用中需要经历泵循环、高流速和高压力下冷却润滑dao具,并伴随着切削区大量的热量传入切削液中造成切削液的蒸发,因此不可避免地形成油雾进入到空气中。经过长期的测定,70%的油雾颗粒在2.5μm 以下,这些细小的颗粒通过呼吸进入人体后很容易对人体造成危害。油雾浓度的控制受到了密切关注,在 1993 年美国工业卫生学家协会制定了车间单纯的油雾浓度低于 5mg/m 3 、含有相当量的致癌物质的油品应低于 0.2mg/m 3 的控制标准,其他一些国家也都相继制定了油雾限值。在 1998 年美国国家职业安全与健康协会提出了油雾控制限值 0.5mg/m 3 的控制标准。

按照油雾形成方式的不同,主要可以分为以下几种:

(1)碰撞形成的油雾(液体与固体物质的碰撞):当较大的液滴碰撞在机器、工件等坚硬的表面上,液滴一部分动能转化为表面能,使得大液滴形成细小的液滴漂浮在工作环境中,形成颗粒较大的油雾;

(2)旋转雾化形成的油雾:旋转的机械或部件可以充当旋转雾化器。油滴的大小取决于实际的作用力和分子间的作用力,高速旋转产生的离心力使大量细小的滴脱离出来,飘散到加工仓的空气中,形成油雾;

(3)泡沫或气泡油雾:在金属加工液与空气接触时,由于空气的进入形成气泡(泡沫),泡沫的破裂也会导致油雾的形成。有许多因素会导致金属加工液泡沫的形成,如选用的产品类型、水质的硬度、加工液中的污染物(有机物和无机物)、加工液使用的浓度等;

(4)喷射形成的油雾:金属加工液从喷头射出后,在压力下形成了高速射流,射流由没有空气卷入的液核区和周围的气液混合区组成,在射流中有强烈的剪切层,剪切层自身的不稳定性以及它与周围空气的相互作用就形成了大量细小的液滴颗粒,从而形成油雾。形成的液滴大小和数量与喷头的直径、压力等有关。

(5)挥发性油雾(烟雾):金属加工液在冷却dao具的时候,大量的热能传入液体中,当其温度高于饱和温度时,发生蒸发现象,蒸汽以空气中的小液滴或其它粒子为核心凝结,在气体介质中形成均匀分散体系,即以气溶胶的形式漂浮在工作场所的空气中 。

 

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