数控等离子切割机的除尘方案

数控等离子切割机的除尘方案

一、概述

在现代工业生产中，数控等离子切割与传统的火焰切割技术相比,数控等离子切割机技术在金属板材切割过程中,切割精度高,切割速度快,因此在机械行业应用日益广泛。一般大型数控等离子切割机，在切割钢板时会产生大量烟尘，该烟尘从工件下方喷出，散发在车间内，致使车间烟尘弥漫。工人劳动条件极其恶劣，不但影响工作人员的身体健康，而且使劳动生产率大为降低。随之带来了越来越严重的污染问题，数控等离子切割机的烟尘治理也越来越迫切。为加强劳动保护，改善劳动条件，提高劳动生产率，为了从根本改善了劳动环境，确保了工人在劳动过程中的健康条件，同时提高了劳动生产率。我公司为贵公司提供最佳烟尘净化系统设计方案。

二、数控等离子切割机烟尘的一般治理方法

目前对于切割机烟尘治理一般有两种方式：湿式处理法与干式处理法 。

1.随着我国有关节能、减排、绿色环保呼声的日益增多，近年来大部分企业都优先考虑采用等离子水下切割方式。所谓湿式处理法就是在切割平台下设置水床，使工件处在水中，在水下完成切割作业，使切割产生的氧化物被水捕集来达到净化工作环境的目的。该处理法仅需制造一盛水容器，一次性投资省：但该处理法将会造成二次污染（水污染），且金属氧化物在水下易板结，清扫困难。且对于北方的用户由于冬季气候比较冷会使切割平台中的水冰冻，给切割带来不便，并且该处理法不适于铝、镁一类在切割中产生爆炸性粉尘的金属切割烟尘净化。湿式除尘还有一个缺点就是切割时钢板与水接触容易生锈，且水下切割效率低。

2.干式处理法也是随着切割机的发展在不断的更新，最早使用的是在切割头部加装一个可以活动的吸气罩，但在实际应用中发现由于钢板与切割处的缝隙比较窄，大部分烟尘都在钢板下部，上部的吸尘罩达不到抽烟排尘的效果。

三、总体设计思路

一般大型数控等离子切割机，在切割钢板时会产生大量烟尘，该烟尘从工件下方喷出，散发在车间内，致使车间烟尘弥漫。工人劳动条件极其恶劣，不但影响工作人员的身体健康，而且使劳动生产率大为降低。

为加强劳动保护，改善劳动条件，提高劳动生产率，我科技所最新开发了等离子切割除尘系统，切割时产生的大量烟尘，即时从平台下方抽走，逻辑控制，自动分段排风，极大的节省了运行成本。从根本改善了劳动环境，确保了工人在劳动过程中的健康条件，同时提高了劳动生产率。

干式处理方式就是为切割工作平台增加一套烟尘捕集装置。经过处置达标后再予以排放。等离子切割发生的烟尘基本上形成于工件切口的下方，因此抽气式负压切割平台成为了目前最常见的烟尘捕集装置。为了节省设备投资和提高抽风效率，即以较小的吸风量达到较高的烟尘采集量—只对正处于切割过程中的区域进行吸尘处理，因此切割平台沿切割机主导轨方向会被分割成密闭小区域，旁侧开有出风口。吸风口的工作形式有侧吸式移动吸风口及吸尘室侧壁阀门式吸风口之分。其中，前者因结构简单、工作可靠及除尘效果较好而被普遍采用。

四、切割除尘系统的组成及工作原理

为了保证过滤效果的前提下节省投资我们在设计中采用化整为零的方式，将切割工作台下的抽风工作台分隔为若干几何尺寸相等的小室。各小室通过可控制的阀门与主吸风管连成一体，阀门的开启控制通过与切割头安装座连成一体的感应机构来实现，使得在切割作业中与切割头位置相对应的小室上的阀门 始终处于开启状态，而其它小室上阀门处于关闭状态。如此一来就大大降低了吸风量，从而节省设备投资。这样固定 式的除尘系统风量根据切割平台的宽度有关，一般要取比较大的风量才有比较好的除尘效果。数控切割机除尘系统切割平台，排风管路，高效除尘器及控制系统组成。

切割平台由工件支板架，渣斗，平台基架，组成。切割平台横向被分成若干个互不相同的间隔，其大小为：1.2m×2.0m，在其纵向两侧有两贯穿全长的风道，切割平台每个横向间隔与纵向风道相通或隔断。每个间隔内有一个渣斗，用以盛接切割时产生的金属熔渣及金属碎料，必要时可以将渣斗吊出加以清除。渣斗两侧各有一个排通风口。工件支板架固定在切割平台上部，用以支撑工件，工件支板为可拆式便于更换（切割平台上部的隔栅设计宽度为0.5m左右）。

平台工作面在较经济的能耗下，有一适当的向下风速确保烟尘不外逸。高效除尘器用以清除烟尘内的微粒，保证排放符合环保要求。切割工作开始前启动通风机，使空气通过机架所在位置相应间隔的工件周围，带着切割产生的烟尘，由该位置的渣斗通风口，进入纵向风道，通过风管，经高效除尘器过滤后排入大气。

数控等离子切割机上部的钢板覆盖面与排风量有很大的关系，我公司按平均覆盖50%以上设计，对有效切割为4.0m宽工作平台，计风量为16000m3/h，那么两侧排风量为：16000m3/h×2=32000m3/h，考虑到风道气动蝶阀的密封问题，最终取风量为：35000m3/h。

五、上述治理方法的好处

1、干式切割比在水上切割相比效率大大提高；

2、排风管道带走切割过程中的大部分热量，对切割机头有很大的保护作用，提高了其使用寿命；

3、在切割过程中钢板上部无水气及烟气，使切割更加准确、精密。

4、在切割铝、镁等氧化物与水易发生爆炸的物件时工人安全大大增加；

5、干法除尘与湿法相比减少了二次污染，切割渣便于清理；

6、工作隔栅板为可拆式，清渣、维修、换隔栅板方便；

六、除尘器的选型设计

1、粉尘的净化只有靠除尘器来实现，除尘器选择的优劣直接影响到除尘系统的捕集效果、除尘电耗以及整个系统能否长期稳定、可靠运行。除尘器的形式繁多，各有利弊，关键在于如何扬长避短，与系统工艺及粉尘组成相适应，以获得最佳治理效果。为了使除尘器更好的运转每个系统中的过滤风速确定为＜1.5m/min。

2、LDCM系列长袋脉冲除尘器是集多年来的研究技术经验和成果，综合了目前国际上最优秀的长袋脉冲除尘技术而向用户推出的一种具有国际水平的长袋脉冲除尘器技术和产品。它是一种清灰效果好、除尘效率高、运行可靠、维护方便的除尘设备。

3、控制系统 控制系统均可以手动、自动两种方式，人性化设计脉冲清灰机构， PLC控制柜独立完成过滤清灰、卸灰工作，操作简单。

七、除尘器工作原理

除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、支架、滤袋及清灰装置、卸 灰装置等组成。含尘空气从除尘器的进风管道进入各室灰斗，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀的进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上，干净气体透过滤袋进入上箱体，并经净气箱排入大气。随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值（一般设定为1500Pa）时，由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值，按设定程序打开清灰风机，进行清灰，将滤袋上的粉尘进行抖落（即使粘细粉尘亦能较彻底地清灰）至灰斗中，由排灰机构排出。

八、对于在生产过程中产生的噪声及弧光

对于数控等离子切割机在工作中产生的噪声可以通过机关新增排风管道可以带走一部分，但是降到85%以下国内还没有成功案例。对于数控等离子切割机在工作中产生的弧光治理难度很大，通过排风管道把产生的烟气、蒸气及大部分热吸走，切割机四周没有粉尘与水蒸气弧光就无法形成光的漫反射，这样就减少了反射区域，由于温度降低我公司决定在切割头上加一个防弧光的有机玻璃罩，（玻璃罩为易损件需要定期更换）通过以上方法对产生的弧光也有了很大的治理。