關(guān)于汽車廠沖壓車間模具清洗機(jī)除霧問題的研究

趙赦

摘 要：在模具清洗的過程會產(chǎn)生大量水霧，如果清洗機(jī)是個密閉系統(tǒng)則更會影響工人的工作，除霧已是模具清洗機(jī)必須的要求，通過實(shí)際案例對模具清洗機(jī)除霧進(jìn)行對比研究。

關(guān)鍵詞：模具清洗機(jī) 除霧 送風(fēng)

中圖分類號：U468 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-033-02

1 引言

通常汽車廠沖壓車間內(nèi)的模具維修后都需要清洗和烘干。在模具清洗的的過程中，如果清洗間是密閉式的，通常在很短的時間內(nèi)（約3～5分鐘），清洗間內(nèi)會產(chǎn)生大量的水霧，使得工作人員的視野模糊，無法正常工作。因此為保證操作人員的正常工作，模具清洗間的排霧必須解決。本研究通過實(shí)際項(xiàng)目，從理論到實(shí)踐對模具清洗間的排霧問題進(jìn)行系統(tǒng)研究。

2 水霧的產(chǎn)生

大量水霧產(chǎn)生的主要原因是高壓及溫度高的緣故。在模具清洗的過程中使用的為高壓水，高壓水槍噴射出來的水已成霧狀，高壓水霧撞擊在模具上使得水霧的量變得更大。而模具清洗中為了發(fā)揮清洗液的最佳效果，使得模具清洗的干凈，使用的水溫是40-50℃，較環(huán)境溫度偏高，在溫度較高的環(huán)境下，空氣中水蒸氣的飽和度要較溫度低時高，因此大量霧態(tài)的水不易變成水。

本研究結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，對模具清洗間的排霧問題做分析、研究。模具清洗間除霧的主要目的是讓工作人員在清洗時可以看清模具表面，以確保清洗質(zhì)量，所以我們選擇清洗間內(nèi)的能見度來衡量清洗間的除霧性能。

3 除霧方法確定

從模具清洗過程中產(chǎn)生水霧的原因可以分析出只要進(jìn)行清洗，水霧就不可避免，因此從源頭除霧是不可能的，所以除霧的唯一方法就是先將水霧排出清洗間。但單獨(dú)的使用抽風(fēng)系統(tǒng)將水霧從清洗間內(nèi)排出也是不可行的，因?yàn)槟＞咔逑撮g所產(chǎn)生的水霧實(shí)際是微小的水滴，它們懸浮于空中，隨著清洗間內(nèi)空氣的運(yùn)動流動，而在密閉的空間內(nèi)抽風(fēng)沒有送風(fēng)則無法做到空氣流通，密閉空間內(nèi)的氣體無法抽出去。因此對模具清洗間需要布置送風(fēng)系統(tǒng)以及排風(fēng)系統(tǒng)。對于排出清洗間的水霧有兩種方式進(jìn)行處理，一種是通過管道排出車間外，另一種是通過液化裝置將水霧直接變成水回到清洗間集液池內(nèi)。從上面的論述我們可以得出兩個完成清洗間除霧的方案：一、送風(fēng)系統(tǒng)+排風(fēng)系統(tǒng)；二、送風(fēng)系統(tǒng)+水霧液化裝置。

4 理論計算分析

4.1 方案一理論計算

按以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，模具清洗間在沒有除霧裝置時，工作時間約3分鐘清洗間內(nèi)能見度小于1m，因此為保證清洗間內(nèi)能見度，要求每2分鐘清洗間內(nèi)換氣一次，因此每小時需處理風(fēng)量60/2譜=5706m3。按此結(jié)果選取抽風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量：6000 m3/h，送風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量：5000 m3/h。按此進(jìn)行風(fēng)機(jī)選擇，需要兩臺獨(dú)立風(fēng)機(jī)，設(shè)備成本約2.5萬。

4.2 方案二理論計算

房子體積V：6？？=192m3

水槍流量：20L/min

水霧產(chǎn)生量計算：

dv=（Pb/760）？1000/22.4）？273）？273+t）？8

dv—不同溫度下水蒸氣飽和時每立方米氣體的含水量（g）；

Pb—不同溫度下水的飽和蒸氣壓（mmHg）；

t—溫度（℃）。

表1 理論計算

按市場上標(biāo)準(zhǔn)的水霧液化機(jī)選取，要處理水霧量125.5kg/h，需要一套工業(yè)水霧液化機(jī)組，由3個單臺設(shè)備組合而成，其設(shè)備成本約8萬，使用功率66kw，從一次性投入及后期運(yùn)行成本都較方案一高出很多，因此選擇方案一作為本項(xiàng)目的最終除霧方案。

5 現(xiàn)場實(shí)測

按照上述方案我們設(shè)計并建造了福建新龍馬汽車公司沖壓車間的模具清洗間排霧系統(tǒng)。并分別對除霧系統(tǒng)開啟及關(guān)閉兩種情況做了測試，測試結(jié)果如下：

（1）模具清洗間封閉。啟動送氣風(fēng)機(jī)及排氣風(fēng)機(jī)。水溫設(shè)置為50℃，高壓水槍噴射5分鐘后能見度約為5米。能滿足模具清洗間的能見度要求。

（2）模具清洗間封閉。關(guān)閉送氣風(fēng)機(jī)及排氣風(fēng)機(jī)。水溫設(shè)置為50℃，高壓水槍噴射3分鐘后能見度不足1米。

6 案例對比分析

表2 案例對比分析

清洗間一次性投入成本稍高，需要送風(fēng)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)風(fēng)機(jī)。排霧效果明顯，水霧幾乎不會進(jìn)入沖壓車間，對車間設(shè)備及沖壓板料無影響，不需后續(xù)投入。模具清洗間內(nèi)能見度好，可以不間斷的對模具進(jìn)行清洗，模具清洗效率高。

7 模具清洗機(jī)不同排霧方案結(jié)論

由以上分析對比我們可以發(fā)現(xiàn)，沖壓車間模具清洗間必須滿足兩個要求。首先，模具清洗時清洗間內(nèi)要保持較好的能見度，使得清洗人員可以看清需要清洗的模具。其次，清洗間內(nèi)的水霧不可以進(jìn)入沖壓車間內(nèi)，防止其對車間內(nèi)設(shè)備及沖壓板件由于潮濕受損。

以上三個汽車廠的模具清洗機(jī)，分別不同程度的滿足以上兩條要求。敞開式模具清洗間投資少，進(jìn)行模具清洗時能見度也有。但最重要的是由于水霧進(jìn)入沖壓車間，對沖壓車間設(shè)備、尤其是電氣系統(tǒng)有更高等級的防潮要求，而沖壓坯料更需要進(jìn)行封閉處理，大大增加了其他配備設(shè)施的成本。所以這種方案已經(jīng)不合時宜。只有排風(fēng)采用自然補(bǔ)風(fēng)的模具清洗間雖然節(jié)省了風(fēng)機(jī)及管道的工程費(fèi)用，但是由于清洗間內(nèi)空氣流動困難，水霧不能及時排出，模具清洗工作不能連續(xù)進(jìn)行。送風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合的方案，可以很好的滿足模具清洗間的兩條要求。水霧可以順利的排出模具清洗間，且不會進(jìn)入到?jīng)_壓車間而對設(shè)備及沖壓件產(chǎn)生影響。增加一臺風(fēng)機(jī)，比較整個清洗間的項(xiàng)目投入來說，是很低的。因此，送風(fēng)與排風(fēng)相結(jié)合的方案是一種可以滿足模具清洗較好的方案。