我國在焊接作業(yè)場所的通風除塵系統(tǒng)，包括局部通風除塵和整體通風除塵，經(jīng)過20多年的發(fā)展，技術(shù)水平已進入世界前列。航天凱天環(huán)?？萍脊煞萦邢薰臼沁@一行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，自1998年與德國百年環(huán)保企業(yè)合資合作，開始工廠內(nèi)環(huán)境治理技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，技術(shù)水平已達到國際一流水平，包括移動式單機治理技術(shù)、多工位集中式焊煙凈化系統(tǒng)、切割煙塵治理系統(tǒng)、打磨粉塵治理系統(tǒng)、油霧油煙治理系統(tǒng)、VOC廢氣治理系統(tǒng)等，特別是應(yīng)用于工業(yè)廠房整體通風除塵的“工廠環(huán)境分層送風除塵除濕控溫節(jié)能整體治理技術(shù)”更是達到國際先進水平。
1. 通風概論
焊接煙塵的粒徑很小，絕大部分屬于可吸入粉塵，因此采取通風措施，降低工人呼吸帶空氣中的煙塵及有害氣體濃度，對保護作業(yè) 者的健康是極其重要的。
廠房通風主要有整體換氣和局部排氣兩種形式，一個完整的通風除塵系統(tǒng)，不是簡單地將廠房內(nèi)被污染的空氣排出室外，而是將被污染的空氣凈化后再排出室外，防止對廠房外大氣的環(huán)境污染。
2. 焊接廠房的全面通風
全面通風包括自然通風和機械通風兩種，全面自然通風使室內(nèi)外的空氣通過門、窗、房頂通風口交換，僅適用于有害物質(zhì)濃度較低的環(huán)境。全面機械通風則通過風機、風扇等機械循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)室內(nèi)外空氣交換。
3. 焊接作業(yè)點局部通風
（1）局部送風 ? 局部送風是把新鮮空氣或經(jīng)過凈化的空氣送入焊接工作地帶。
（2）局部排風 ?局部排風是效果較好的焊接通風措施，應(yīng)用廣泛，如圖1所示。局部排煙罩用來捕集電焊煙塵和有毒氣體，為防止大氣污染而設(shè)置凈化設(shè)備，風機是通風系統(tǒng)中的動力。
圖1 ? 局部排風系統(tǒng)
1.局部排煙罩 ?2.風管 ?3.凈化設(shè)備 ?4.風機
常用局部排風采用以下幾種捕捉方法：①用吸氣臂的捕捉方式進行煙塵捕捉。②采用固定式或移動式頂吸罩的形式進行煙塵捕捉。③焊接工作間或工作臺的形式。④吸氣面罩進行煙塵捕捉。⑤整體廠房的煙塵捕捉方式：適用于大工件、焊機多、焊點分散，難以進行局部捕捉的廠房，但初次投資較高。
4. 除塵凈化器的原理及常用產(chǎn)品
（1）濾筒除塵凈化器工作原理 ?污濁的空氣（紅箭頭）通過凈化器吸入口進入凈化器，進入凈化器室體內(nèi)經(jīng)過濾筒過濾分離。過濾后的干凈空氣（藍箭頭）通過風機消聲段排出凈化器室體外。被分離的粉塵顆粒通過自動清灰裝置吹掃，落入粉塵收集器內(nèi)，如圖2所示。
圖?2
（2）常用除塵凈化機組類型 ?第一，移動式焊接煙塵凈化器：適用于單工位或雙工位焊接，使用維護方便，可任意移動；風量大、噪聲低、吸煙效果好；采用高效濾筒，過濾效率高，可室內(nèi)排放；微電腦控制，自動清灰，如圖3所示。
第二，集中式多工位焊接煙塵凈化系統(tǒng)：適用于焊接工位多且相對固定。系統(tǒng)由集中式焊煙凈化器、煙塵輸送管道、伸縮式吸氣臂組成（見圖4）。
圖3?移動式焊接煙塵凈化器單、雙工位使用
圖4 ? 多工位集中式焊煙凈化系統(tǒng)
集中式焊接煙塵濾筒凈化器采用聚酯覆PTFE膜濾筒，凈化效率達99.9%，滿足室內(nèi)排放標準；微電腦脈沖控制自動清灰；靈活的灰桶升降裝置，維護方便。
多工位焊接煙塵凈化系統(tǒng)可實現(xiàn)變頻調(diào)節(jié)功能，根據(jù)使用工位的變化，變頻系統(tǒng)自動除塵風量，達到節(jié)能的目的。
第三，打磨拋光凈化設(shè)備：工業(yè)粉塵大多以化合態(tài)形式漂浮在空氣中，且大多為亞微米粒子，極易被人體吸收，對工人危害極大。
特別是當易燃粉塵懸浮于空中，達到爆炸濃度極限時，遇到火源(包括明火、靜電、摩擦等)就會發(fā)生爆炸，作業(yè)車間越是密閉爆炸威力越大。
具體用途如下：
首先，打磨拋光除塵凈化工作臺：對于小范圍的打磨拋光粉塵治理，可采用有除塵功能的打磨拋光工作臺和打磨拋光工作間，如圖5所示。
圖5?打磨拋光除塵凈化工作臺
其次，打磨拋光抽風工作臺 ：對于打磨工位多、產(chǎn)塵量大的車間，要采用集中式除塵器，每個工位配打磨抽風工作臺或粉塵捕捉罩，如圖6所示。
圖6?打磨拋光抽風工作臺
5. 除塵凈化器在局部排風除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用
（1）機器人焊接的局部除塵 ?頂吸罩與機器人結(jié)合可以跟隨機器人移動，除塵效果好。配套高效濾筒靜化器，具有自動化程度高、凈化效果好，滿足室內(nèi)排放標準， 如圖7所示。
圖7 ?機器人焊接煙塵頂吸罩
（2）頂吸治理方式 ?包含頂吸板式、移動式頂吸罩、搖擺式頂吸罩、固定式頂吸罩幾種形式。工作間治理方式包含工作間與擋弧簾、固定式工作間等形式，如圖8所示。
圖8 ?三維移動頂吸罩用于焊接煙塵治理
（3）焊接培訓中心焊煙治理技術(shù) ? 是將焊培中心工位分成一組或多組工位，采用工作間、吸氣臂或頂吸罩等形式對煙塵進行捕捉，通過除塵凈化器進行集中治理，如圖9、圖10所示。
圖9?工作間+吸氣臂捕捉形式
圖10?工作間+頂吸罩捕捉形式
（4）汽車生產(chǎn)行業(yè)焊煙廢氣治理技術(shù) ?汽車生產(chǎn)行業(yè)自動化程度高，焊接設(shè)備多，焊接機器人廣泛應(yīng)用在自動生產(chǎn)線上，焊接過程中產(chǎn)生大量的焊接煙塵，如圖11所示 。
圖11?汽車焊接生產(chǎn)線除塵工作間
（5）整體通風凈化一體機凈化技術(shù) ?整體通風凈化一體機對焊煙的治理方式是：經(jīng)過高效濾筒凈化的空氣大量從設(shè)備的頂部送下來，和設(shè)備底部的兩個吸氣口形成一個上送下回的傳統(tǒng)空調(diào)分層送風的氣流組織方式，這種送風方式特別適合于大工件焊接煙塵治理。
整體通風凈化一體機優(yōu)勢在于沒有任何的管道，主機位置可根據(jù)現(xiàn)場靈活選擇，采用高效過濾材料，過濾效率高，過濾后空氣達到室內(nèi)排放標準；系統(tǒng)采用室內(nèi)循環(huán)在夏季和冬季可以大大減少冷暖空調(diào)成本的支出，如圖12、圖13所示。
圖12?整體通風凈化一體機氣流組織
圖13?整體通風凈化一體機應(yīng)用實例
（6）移動伸縮式工作間焊煙除塵技術(shù) ?移動伸縮式工作間可實現(xiàn)長度方向的伸長或收縮。工件定位后，伸縮式頂吸罩伸長到設(shè)計極限長度，進入工作狀態(tài)，捕捉焊接時產(chǎn)生的焊接煙塵；焊接完成以后，伸縮式頂吸罩收縮到最小尺寸，利用車間行車、叉車等轉(zhuǎn)移設(shè)備（工具）將大型結(jié)構(gòu)件進行裝卸。
移動伸縮式工作間是大型工件在焊接、打磨、表面處理時最有效的廢氣捕捉裝置，如圖14所示。
圖14?移動伸縮式工作間焊煙除塵應(yīng)用實例
6. 整體廠房焊接煙塵治理
（1）整體廠房焊接煙塵治理技術(shù) ?是一種應(yīng)用分層送風原理對焊接廠房進行整體治理的先進技術(shù)，可實現(xiàn)恒溫恒濕、空氣凈化、補充新風、除異味等多項功能，分層送風氣流如圖15所示。
圖15?分層送風氣流
整體廠房的技術(shù)核心是以一種全新的氣流組織，即下送風頂回風的方式，不同于傳統(tǒng)的上送上回的送風方式，新鮮的空氣自車間下部送入，保持人所在的工作區(qū)域，比如4m高度以下達到環(huán)境要求，而對上部空氣不做特別處理，這樣所需風量只需傳統(tǒng)方式的一半，節(jié)能達50%以上。
（2）末端送風裝置——送風筒 ?分層送風末端送風器十分重要。根據(jù)分層送風的原理和特性，送風風速小于0.5m/s，可避免對CO2氣體保護焊接工藝的影響，以及對人體造成吹風感。該送風裝置具備冬夏季節(jié)送風方向角度變換的功能，充分利用冷熱空氣密度的不同，有利于氣流組織，真正達到分層送風的目的。送風筒送風場景和不同季節(jié)送風示意如圖16所示。
夏季送風場景 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?春秋季送風場景 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?冬季送風場景
圖16?送風筒不同季節(jié)送風場景
建議在wifi下觀看送風筒工作效果
（3）組合式通風除塵空調(diào)機組?是在組合式空調(diào)機組中增加高效濾筒過濾除塵功能部分?；仫L經(jīng)高效濾筒過濾后再與新風混合，經(jīng)冷卻（加熱）處理返回廠房。除塵空調(diào)機組功能段組合如圖17~圖19所示。
圖17 ? ?組合式通風除塵空調(diào)機組
圖18?整體廠房送風、回風系統(tǒng)
圖19?組合式通風除塵空調(diào)機組
該組合式通風除塵空調(diào)機組由于采用了高效濾筒式除塵部分，所以在確保新風量的前提下，可充分利用回風，在過渡季節(jié)可全新風運行，達到節(jié)能的目的。
作者簡介：王延斌，航天凱天環(huán)保科技股份有限公司高級總工程師。
