王喜旋
青岛建国门窗幕墙工程有限公司 山东青岛
摘要：本文介绍了一种基于滤芯式的激光切割机烟尘处理装置，滤芯式烟尘处理装置越来越多的应用于处理过滤光纤激光切割机产生的烟尘，并且经过过滤的含尘气体能够符合当地环保部门的排放标准，适应了目前国家对大气污染治理的大环境，滤芯式烟尘处理装置设计紧凑、质量可靠、性能安全稳定、自动化控制程度高，维护方便。
关键词：激光 切割机 滤芯除尘器 烟尘处理
激光切割机由于其精度高、速度快、热影响区小、切缝平整美观、使用成本低等优点，越来越受到机加工用户的欢迎和使用，但是在使用的过程中，会产生大量的烟尘，其中很多气体和烟尘对人体是有伤害性的，当其超过允许浓度时，就会严重影响工人的身体健康，引发各类呼吸及尘肺疾病。为净化操作环境，保护操作人员身体健康，综合治理激光切割下料区的烟尘问题，必须采取切实有效的措施，以保证达到室内环境满足健康要求及各地区环保部门的有组织排放要求。其中滤芯式烟尘处理装置就是消除激光切割机烟尘危害的有力措施；
滤芯式激光切割机烟尘处理装置按前后顺序主要由（激光切割机）、连接管道、旋风除尘器、滤芯除尘器、风机、烟筒、检测口及检测平台、电控装置等组成；
1、旋风除尘器是利用离心力来除尘的，当含尘气流由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动变为圆周运动。密度大于气体的尘粒与侧壁接触便失去惯性力而沿壁面下落，进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部，由下而上继续做螺旋形流动。最后净化气经中间排气管排出除尘器外。旋风除尘器的设置，实现了对粉尘的粗过滤，有效避免了大颗粒粉尘对滤芯的冲击，可提高滤芯的使用寿命，提高除尘效果。
2、滤芯除尘器是本套装置的重要部件，采用高压气脉冲反吹外滤式，适用于净化或回收干燥含尘气体中的微粒和粉尘。无论是用于空气污染控制，或作为生产过程中的一个部分，它都能确保高效连续在线的粉尘收集。该机运行稳定，处理风量大，体积小，维修方便。在防止空气污染、保护环境和消烟除尘等方面起到了重要的作用，除尘效率可达99.9％以上。
2.1工作原理：在风机的作用下，除尘器内部形成负压，含尘气体由下部进风口被吸入除尘器的含尘气室，经滤芯过滤，粉尘被隔留在滤芯外面，经过一段时间后，由脉冲高压气进行反吹，附着在滤芯外面的粉尘被吹掉， 落入下部灰斗，由排灰锁气阀排出，通过滤筒的净化气体进入清洁气室后，经风机、烟囱高空排放。
2.2滤芯清灰方式：滤芯可自动和间断地进行清灰，其方式是在任一给定的时间内有一组（2只）滤芯进行清灰。在滤芯清灰过程中，脉冲控制仪同时接通一只电磁脉冲阀的电源，使相应的薄膜阀喷出脉冲高压空气，高压空气即从内到外穿过滤芯，将附着在滤芯外表面上的粉尘除去，尘粒落入尘斗，然后进入集灰桶。压缩空气的压力调整要求0.5MPa～0.6 MPa。
脉冲喷吹控制仪一般可调整到每1分钟清扫一列滤筒，要加大清灰能量，可提高压缩空气的压力，但不应超过7 MPa。
2.3 PTFE覆膜滤芯由橡胶垫、镀锌钢板网、滤材、上下端盖组成，单只重量为8.5kg左右。滤芯覆膜是将聚四氟乙烯薄膜通过热模压黏合至滤料表面，覆膜后过滤精度高，对于0.1-0.3um的粉尘过滤效率达99.9%，是目前工业除尘及粉尘收集的理想产品，PTFE薄膜表面光滑且化学性能稳定，由0.2um纤维构成，将其复合到基材表层，可将粉尘全部截留在薄膜的表面，实现表层过滤，又因其光滑的疏水性能，使潮湿、粘结性粉尘更容易剥落，清灰后不改变孔隙率；
3、管道及检测平台，烟气管道用于连接激光切割机到烟筒的所有设备， 烟筒用钢板焊制，烟囱高度15米，烟气由风机提供动力，从管道传送到除尘器进行过滤。
3.1 管道布置原则：统一布置、尽量少占用空间，安装、操作和检修方便；管道布置力求顺直，减少阻力；管道尽量避免遮挡室内光线和妨碍门窗的启闭，不影响正常的生产操作；水平管道有一定的坡度。
3.2 确定系统工艺参数：系统管网阻损≈1500Pa，根据实际除尘工程经验，水平通风管道设计风速22m/s，垂直通风管道设计风速20m/s。
3.3检测平台面积2㎡，平台栏杆高度 1.2m；平台高度与比对孔距离为1.5m，采用斜爬梯，倾角 60 度，宽度为0.8m。安装位置易于接近、安全，有足够的操作空间，便于查看和校准。具体制作标准为《GB 4053-2009 固定式钢梯及平台安全要求》。
4、控制程序，本机采用手动+自动的控制方式；实行PLC自动脉冲反吹清灰功能；设置三种清灰功能，自动、离线、手动；具有故障报警指示，急停，压差仪等；设备运行指示灯显示；电气安全保护装置；风机电机采用变频器控制；
5、滤芯式激光切割机烟尘处理装置各部件主要参数
5.1大族6020型光纤激光切割机，切割机工作平台宽2.2米，长12米；
5.2滤芯除尘器，滤芯数量24个，滤芯规格φ350-240*660mm，滤芯材质：PTFE覆膜，单个过滤滤面积15m2；
5.3中低压风机，功率7.5KW，最大风量10000 m3 /h，最大风压2500Pa；
结束语
本装置从设计到验收仅用2个月时间，设备投入使用后，颗粒物有组织排放浓度符合DB37 2376-2013 《山东省区域性大气污染物综合排放标准》，标准最大允许排放值10mg/m3，有检测资质的第三方实测8.2mg/m3 ；由此可见，滤芯式的激光切割机烟尘处理装置是一种比较实用的烟气处理装置，投入使用后，烟尘处理效果显著，排放浓度符合当地环保部门的排放要求，重要的是改善了工人的操作环境，保证了工人的身体健康，仅此，深入现场，整理汇总，以供参考。