油霧凈化工作原理

根據(jù)主體力學(xué)原理，當(dāng)油霧中較大的油滴經(jīng)碰撞受重力作用向下沉降，細微的汽溶膠粒子隨氣流受離心力作用產(chǎn)生熱運動，隨機粒子由高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域推進，在切向力作用下高濃度油霧于氣流渦旋區(qū)域受負壓回流牽引被抓集，低濃度油霧經(jīng)由連續(xù)性與非連續(xù)性處理單元整流、攔截、擴散運動后凝聚成液態(tài)返回收集槽重復(fù)使用，被連續(xù)處理后的油霧氣體受(Vanderwaals)萬得瓦爾斯力作用，于終端排出潔凈的氣體。

為了有效地潤滑、冷卻和清洗，金 屬切削液在使用過程中要經(jīng)歷泵循環(huán)、噴射與高速旋轉(zhuǎn)的刀具或工件激烈撞擊和高溫蒸發(fā)等過程，這就決定了其油霧產(chǎn)生的原 因 非 常 復(fù) 雜，機械、物理和化學(xué)的因素互相交織，共同作用。但是，并非所有因素都對油霧的產(chǎn)生具有決定性影響，加工過程中金屬切削液油霧的形成主要可以歸因于兩種機理，霧化和蒸發(fā):霧化是機械能轉(zhuǎn)化為液滴表面能的過程，主要是由于液體對機床系統(tǒng)內(nèi)的固定及旋轉(zhuǎn)單元的激烈沖擊 ，被其打碎 ，形成細小液滴漂浮在工作環(huán)境中;蒸發(fā)的發(fā)生是由于切削區(qū)產(chǎn)生大量的熱，這些熱量傳人切削液使它的溫度明顯高于飽和溫度，在固 一液接觸面上就發(fā)生沸騰并產(chǎn)生蒸汽。這些蒸汽隨后以周圍空氣中的小液滴或其它粒子為核心凝結(jié) ，形成油霧 。圖 1為加工過程中油霧生成機理的示意圖。

金屬切削過程可以產(chǎn)生以下三類油霧:

(1)由噴射 沖擊產(chǎn)生 的干凈油霧 ，不含固體粉塵 ;

(2)因加熱或高速切削的高溫導(dǎo)致蒸發(fā)或灼燒而產(chǎn)生的煙霧;

(3)磨削時金屬切削液噴射產(chǎn)生 的含磨削粉塵的油霧。

油霧產(chǎn)生的方式不同，其顆粒直徑范圍也有較大區(qū)別。一般情況下，機械霧化過程產(chǎn)生的油霧主要以液滴形態(tài)存在，液滴直徑范圍較寬，通常為 2~10um。蒸發(fā)產(chǎn)生的油蒸汽在冷凝過程 中也會形成直徑非常細小的冷凝懸 浮體，粒徑通常為 2um以下。醫(yī)學(xué)研究證明，油蒸汽和大顆粒液滴對人體肺部的危害相對較小。以油蒸汽形態(tài)存在的油霧被吸入肺部又被呼出，它們并不會被肺泡捕獲，而大顆粒的油滴無法通過鼻子和支氣管進入肺部。只有以液滴形式存在，且直徑小于5um的油霧顆粒才能順利到達肺泡，并在肺部沉淀，從而對人體造成較大的危害.

金屬切削液油霧的存在使得火災(zāi)隱患在有油霧的地板上滑倒的可能性增加，如霧的空氣排出車間，還會對環(huán)境造成污染屬切削液油霧最大的危害還在于它對接觸響。工人長期暴露在金屬切削液油霧中會統(tǒng)疾病 、過敏性皮膚病和惡性腫瘤等疾病顯增高 ，并且可能造成遺傳性影響。金屬切削液成分復(fù)雜，其中的添加劑和污染物都可能作為刺激因素誘發(fā)突發(fā)性哮喘，惡化原有哮喘的病情 ，或引起無哮喘病人的氣道不適。在四類金屬切削液中，可溶性油和純油與哮喘相關(guān)。純油、可溶性油和合成油這三類 已被確認(rèn)由于吸人過程會引起工人的氣道功能紊亂和呼吸道疾病。即使油霧濃度僅為0.41~0.55mg/m ，工人長期接觸這種油霧仍會導(dǎo)致慢性支氣管炎、胸部不適和氣道刺激等。早期并沒有對暴露在金屬切削液油霧中的工人進行過敏性肺炎方面的研究 ，然而，由于患過敏性肺炎的工人數(shù)量的激增，長期接觸油霧會導(dǎo)致肺炎這一事實得到了研究和證實 。關(guān)于金屬切削液油霧對工人肺功能的影響方面的研究資料還比較匱乏。其原因之一是能夠被觀察到的肺功能下降大多都是不可恢復(fù)的，此外還由于肺功能下降與所接觸的油霧的量有關(guān)，是一個長期積累的結(jié)果。但是以動物為試驗對象的研究結(jié)果表明，狗接觸 5~100mg/m 油霧 12個月以上 ，會 出現(xiàn)含脂肪的肺泡和巨噬細胞脂肪性肉芽腫，并且呼吸組織出現(xiàn)形態(tài)改變的特征 一、油霧凈化收集器適用場合: 純油類的油霧凈化

例如: 適用于通用機床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、銑床、機械加工中心、放電加工機、壓鑄機、CNC車床、CNC綜合加 工中心等各類機床或清洗設(shè)備油霧凈化收集。

> 測試對象:油霧凈化收集器本體(不含尾端可選購過濾單元)

數(shù)據(jù)得出方式及部分條件

> a.為6次測試均值:99.67%、99.88%、99.65%、99.97%、99.96%、99.98%。

> b.于1.2m3 空間內(nèi)持續(xù)噴出油霧，噴嘴壓力介于0.45~0.7MPa之間。

> c.于油霧凈化收集器本體進氣口、排氣口同步采集油霧質(zhì)量，每次采集時間為5分鐘15秒。

> d.環(huán)境溫度:25℃，相對濕度:55%;分析設(shè)備質(zhì)量最大識別能力:0.1mg。

針對目前我國國內(nèi)機械加工行業(yè)普遍采用的三種典型有:過濾式、離心式、電子(靜電式)的實際使用情況進行了調(diào)查，情況如下:

1、過濾式:利用風(fēng)機抽吸油煙霧，通過專用的過濾材料，過濾出其中的油(工業(yè)用油)回收再用，過濾后干凈空氣排出。

突出優(yōu)點:

適用處理多種類的油煙霧，包括水溶液、合成油等。

主要缺點:

1)為了克服濾材的通風(fēng)阻力，使用的風(fēng)機風(fēng)壓高、功率大，運行費用高。

2)油煙霧中的微粒物易堵塞過濾材料，需不斷更換過濾材料，維護費用高。

2、離心式:由高速電機帶動一個有孔和葉片的轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，將油煙霧收入鼓中，經(jīng)離心旋轉(zhuǎn)撞擊到殼體內(nèi)壁的濾墊，形成大的油滴，流回繼續(xù)使用。氣體經(jīng)過頂部的過濾層排出。(工作原理同洗衣機的甩干作用)

主要優(yōu)點:

1)結(jié)構(gòu)簡單，造價低;

2)維護周期較長，一般3 個月以上進行清理，必要時更換濾墊。

主要缺點:

1)風(fēng)機高速、功率大，使用費用高;

2)使用在有較多油煙狀況時，處理效果不好。

3)易引起震動。

3、電子式(靜電式):風(fēng)機吸入含冷卻油煙霧氣體，通過電暈放電使油煙霧微粒帶電，帶電微粒通過由高壓板組成的靜電收集器時，被吸附到金屬板上并集中回收再用，凈化空氣排出。

主要優(yōu)點:

1)大量產(chǎn)生油霧、油煙的加工狀態(tài)使用，都有很好的效果;

2)使用低壓風(fēng)機，通氣阻力很低，運行費用很低;

3)除電暈極絲外，無易損件，使用期長。

主要缺點: 1)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造要求高，造價較高;

2)維護要求較高。

綜合比較:

評價油煙處理裝置的優(yōu)勢，第一是處理油霧、油煙的效果;第二是運行費用;第三是維護性及費用。

1、機床在加工過程中所產(chǎn)生的油霧，對人身體的呼吸系統(tǒng)和皮膚健康造成不良影響，會降低員工的工作效率;長期在這種環(huán)境下工作的人，職業(yè)病的發(fā)病概率很高，會增加企業(yè)的勞保支出;

2、油霧狀物會付著在地板上，有可能使人滑到而造成事故，增加企業(yè)的意外損傷賠償;

3、油霧狀物在空氣中彌漫，長時間會導(dǎo)致機床電路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)故障，增加維修成本;

4、油霧直接排放在空調(diào)車間內(nèi)，會降低并損害空調(diào)能效，大幅增加空調(diào)使用費用;如果將油霧排向室外，不僅會破壞環(huán)境(影響企業(yè)的社會形象，還又可能被環(huán)保部門處罰)，而且有可能制造火災(zāi)隱患，導(dǎo)致財產(chǎn)的意外損失;

5、機床油霧凈化器能將機床切削時所霧化的那部分乳化劑回收再利用，降低其損耗。具體的回收效益數(shù)據(jù)，要看機床產(chǎn)生霧狀物的程度，一般來說，霧狀物的濃度越高，回收效益越好。