某船體結(jié)構(gòu)焊接車(chē)間焊接強(qiáng)度大、工位密集且車(chē)間跨度大,煙塵難以排除,造成車(chē)間內(nèi)煙塵濃度超標(biāo),嚴(yán)重危害員工身心健康。本文通過(guò)建立焊接車(chē)間模型,基于氣固兩相離散粒子模型（DPM）對(duì)車(chē)間內(nèi)焊接煙塵顆粒進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了煙塵瞬態(tài)空間分布以及濃度變化,并提出一種增加開(kāi)窗率和屋頂通風(fēng)器的改進(jìn)措施來(lái)提高車(chē)間通風(fēng)率,加快煙塵排出室外。為了驗(yàn)證優(yōu)化方法的有效性,進(jìn)一步對(duì)車(chē)間內(nèi)焊接工位的煙塵濃度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。模擬結(jié)果表明,焊接煙氣消散所需的時(shí)間減少了50%,優(yōu)化后焊接煙塵濃度最高值從7.2 mg/m³降至3.73 mg/m³,滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果吻合,證明了增加開(kāi)窗率可以很好地改善焊接車(chē)間內(nèi)工作環(huán)境,同時(shí)也說(shuō)明DPM瞬態(tài)模擬方法能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)煙塵濃度分布,可為今后焊接車(chē)間除塵改造設(shè)計(jì)提供理論參考。 

【文章來(lái)源】：建筑科學(xué). 2020,36(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

車(chē)間改造前后的幾何模型和除塵優(yōu)化措施

焊接車(chē)間實(shí)景

車(chē)間內(nèi)氣流模式如圖3所示，部分氣流由車(chē)頂通風(fēng)設(shè)備在東西跨度排出，其他氣流深入車(chē)間，并由中間跨度的通風(fēng)設(shè)備排出。為研究焊接煙塵的實(shí)際擴(kuò)散狀態(tài)，比較改進(jìn)前后車(chē)間的除塵能力，采用瞬態(tài)模擬方法交替計(jì)算連續(xù)相和離散相。改進(jìn)前后呼吸區(qū)域(垂直高度1～2 m處)、典型豎直截面x=120m處、屋頂通風(fēng)器出口outlet以及體平均煙塵濃度瞬態(tài)模擬結(jié)果如圖4所示。在原車(chē)間，呼吸區(qū)濃度穩(wěn)定時(shí)明顯超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的4 mg/m3，而通風(fēng)器出口也超出當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)要求1 mg/m3;而改進(jìn)后車(chē)間監(jiān)測(cè)平均濃度均在標(biāo)準(zhǔn)要求以下。T=400 s時(shí)改進(jìn)前后車(chē)間煙塵濃度累積速度基本達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。T=900 s后，地面射流源不再釋放出焊接煙塵顆粒。在1 200 s時(shí)，改進(jìn)后的焊接車(chē)間煙塵濃度完全降為0 mg/m3，而原車(chē)間在1 400 s時(shí)才接近于0 mg/m3。因此，改進(jìn)后車(chē)間內(nèi)煙塵顆粒耗散速度較快，約比改進(jìn)前原車(chē)間煙塵消散速度提高了50%，即優(yōu)化的車(chē)間具有更強(qiáng)的煙塵排放能力。圖4 原車(chē)間和優(yōu)化車(chē)間焊接煙塵濃度的瞬態(tài)變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]焊接廠(chǎng)房煙塵治理及其節(jié)能環(huán)保應(yīng)用[J]. 王順菊,薛盛智.  黑龍江工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(綜合版). 2019(05)
[2]船舶焊接作業(yè)危害與職業(yè)健康[J]. 林駿.  船舶標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量. 2018(06)

碩士論文
[1]焊接煙塵擴(kuò)散過(guò)程模擬及整流罩優(yōu)化研究[D]. 朱建強(qiáng).哈爾濱理工大學(xué) 2018
[2]密集焊接作業(yè)電焊煙塵擴(kuò)散特性與控制數(shù)值模擬[D]. 費(fèi)振玲.江西理工大學(xué) 2015
[3]煉鋼電爐無(wú)組織排放煙塵在車(chē)間內(nèi)擴(kuò)散模擬[D]. 唐煉.西南交通大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3366847