大型預(yù)焙電解槽下料、打殼氣缸消音系統(tǒng)改進(jìn)

摘 要：大型預(yù)焙電解槽打殼氣缸排氣消音系統(tǒng)在實(shí)際使用中，消音器經(jīng)常損壞，影響電解設(shè)備正常運(yùn)行，廢氣排出無(wú)法回收利用，現(xiàn)場(chǎng)消音效果差，污染了環(huán)境、浪費(fèi)了資源。本文對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，并利用排出廢氣，解決了氧化鋁板結(jié)和煙道絕緣管因積灰造成絕緣失效的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：消音系統(tǒng)；廢氣；打殼氣缸；噪音污染

前言

目前大型預(yù)焙電解槽的下料方式都采用中心下料的方式，其打殼裝置大多采用QGW-1A 125*550（160*650）型氣缸，氣缸換向后的廢氣經(jīng)過(guò)消音器直接排放到大氣當(dāng)中。這種廢氣排放的設(shè)計(jì)在使用過(guò)程中存在很多問(wèn)題：

第一：消音器容易損壞和堵塞并且氣缸工作時(shí)油污很大，消音器堵塞后無(wú)法清洗修復(fù)，增加了設(shè)備的維修量和維修成本，嚴(yán)重時(shí)影響氣缸的運(yùn)行速度，造成打殼無(wú)力、錘頭燒損等問(wèn)題，對(duì)電解生產(chǎn)影響較大。

第二：消音器效果不佳，在電解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生較大的噪音污染及噪音傷害，對(duì)生產(chǎn)車間作業(yè)人員的身體健康有著嚴(yán)重影響。

第三：打殼氣缸動(dòng)作時(shí)，會(huì)對(duì)在槽上進(jìn)行維護(hù)檢修的人員造成噪音及氣流沖擊的人身傷害。

第四：排出的廢氣無(wú)法利用，造成了氣源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。

本文提出一種新型的電解槽氣動(dòng)元件排氣消音系統(tǒng)，以求解決上述問(wèn)題。

1 電解槽打殼系統(tǒng)元件的組成和工作原理

1.1 電解槽打殼系統(tǒng)元件的組成

電解槽打殼系統(tǒng)主要由打殼氣缸、氣控柜、電磁換向閥、缸頭換向閥、截止閥和排氣消音器等元件組成。

1.2 打殼系統(tǒng)的工作原理

電解槽需要打殼下料時(shí)，由操控機(jī)發(fā)出命令，控制氣孔柜內(nèi)一個(gè)兩位三通的電磁換向閥進(jìn)行換向，換向后壓縮空氣經(jīng)過(guò)電磁換向閥被送到氣控?fù)Q向閥的控制氣口，控制打殼氣缸進(jìn)行換向，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的氣路切換。氣缸動(dòng)作時(shí)，氣缸有桿腔內(nèi)廢氣通過(guò)排氣消音器直接排放到大氣中，氣動(dòng)原理圖見(jiàn)圖1。

2 改造方案

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，我們制定了將電解槽上6臺(tái)氣缸排出的廢氣通過(guò)一條管路集中收集，然后排放到煙道當(dāng)中的改造方案，即：廢氣集中煙道排出式。

3 設(shè)計(jì)思路

3.1 將氣缸換向時(shí)排出的廢氣分為兩部分排出：

一部分送至氧化鋁料箱，使氧化鋁沸騰，避免氧化鋁產(chǎn)生板結(jié)而影響電解槽下料；另一部分送至凈化煙道排出。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明：由于我們?cè)谠O(shè)計(jì)中將氣缸排出的廢氣分為兩部分，分別引入了密封良好的料箱和有強(qiáng)大負(fù)壓的支煙管中，所以氣流從管路中噴出時(shí)產(chǎn)生的嘯音受到了密封的料箱和煙道負(fù)壓的抑制，消音效果良好。下面，對(duì)設(shè)計(jì)的各部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，見(jiàn)圖2。

3.2 加裝氧化鋁料箱助吹防板結(jié)裝置。將打殼氣缸向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有桿腔排出的廢氣引入料箱，為了防止風(fēng)管長(zhǎng)時(shí)間工作，將料箱外殼吹漏和排氣量太大對(duì)煙道引風(fēng)量的影響，在管路中加裝一個(gè)三通回路，直通的一路上接一可調(diào)截止閥，用于調(diào)整料箱助吹時(shí)的進(jìn)氣量；在料箱進(jìn)口加裝一單向閥，防止煙道負(fù)壓將料箱內(nèi)氣體混同氧化鋁抽出料箱。當(dāng)氣缸向下動(dòng)作時(shí)，廢氣經(jīng)缸頭換向閥，一部分廢氣進(jìn)入料箱進(jìn)行氧化鋁沸騰助吹，另一部分進(jìn)入煙道排出，氣動(dòng)原理圖見(jiàn)圖3。

4 針對(duì)改進(jìn)后消音排氣系統(tǒng)可能存在的問(wèn)題分析

（1）氣缸排出的廢氣中潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響；（2）氣缸排出的廢氣是否會(huì)將煙道吹漏；（3）氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響；（4）廢氣對(duì)煙道絕緣和大布袋的影響；（4）氣缸集中排氣對(duì)氣缸動(dòng)作速度的影響。

5 針對(duì)存在問(wèn)題的解決辦法

5.1 氣缸排出的廢氣中潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響

電解槽氣路潤(rùn)滑系統(tǒng)所用三聯(lián)件性能可靠、注油量精確，單臺(tái)每次加油量為0.6升，全年350KA電解系列共用潤(rùn)滑油360升，則每臺(tái)電解槽全年共用潤(rùn)滑油1.25升。按照潤(rùn)滑油從廢氣中的排出率20%計(jì)算，那么如果350KA電解槽全部改造完畢，則每天所有電解槽排放到煙道中的潤(rùn)滑油量只有：0.2升，單臺(tái)電解槽排油量只有：0.2升/288臺(tái)=6.94*10-4升。由此可見(jiàn)：氣缸中排出的廢氣中含有的潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響基本上可以忽略不計(jì)。

5.2 氣缸排出的廢氣是否會(huì)將煙道吹漏

由于將打殼氣缸排出的廢氣分為了兩部分進(jìn)行利用，所以進(jìn)入煙道的壓縮空氣流量和壓力大大減小，經(jīng)過(guò)近半年的試驗(yàn)，兩臺(tái)試驗(yàn)槽煙道無(wú)一例破損現(xiàn)象。

為了進(jìn)一步確保壓縮空氣不將煙道吹破，我們對(duì)此方案中管路進(jìn)入煙道的角度進(jìn)行了修改，將管路的傾角盡量垂直于煙氣抽出方向，這樣壓縮空氣就無(wú)法對(duì)煙道造成破壞。詳見(jiàn)圖5。

5.3氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響

為了得到氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響，我們測(cè)量了改造前和改造后的引風(fēng)量，做出了比較圖表，見(jiàn)圖6，并計(jì)算出了單臺(tái)氣缸理論上排風(fēng)量。

單臺(tái)氣缸理論排氣量=氣缸腔體體積*氣缸臺(tái)數(shù)*每小時(shí)氣缸動(dòng)作次數(shù)*壓縮空氣壓縮比=34.95m3/h由理論和實(shí)際值計(jì)算得出：引風(fēng)量的增加值約為：0.3%。

5.4 氣缸排出的廢氣對(duì)煙道絕緣和大布袋的影響

由于我們將廢氣集中排氣管的安裝位置選擇在煙道（支煙管）的兩道絕緣下部，所以氣缸排出的廢氣對(duì)煙道絕緣沒(méi)有影響

由于大布袋除塵器的過(guò)濾布袋上掛著一層厚厚的氧化鋁積料對(duì)大布袋起到了很好的防護(hù)作用，所以氣缸排出的廢氣中的油污對(duì)大布袋造成不了損壞。

5.5 氣缸集中排氣對(duì)氣缸動(dòng)作速度的影響

由于將各氣缸排氣管路進(jìn)行了集成，所以勢(shì)必會(huì)造成氣缸的排氣阻力增加，影響氣缸的打殼速度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們采取了以下措施：

措施一：加大排氣管的主管路規(guī)格尺寸（由內(nèi)徑25毫米改為內(nèi)徑40毫米的鍍鋅鋼管）

措施二：各氣缸的排氣管路采用45度傾斜排氣腳，以減小壓縮空氣在管路內(nèi)的沿程阻力。

措施三：在總管路進(jìn)入煙道的連接部位，采用小角度接入，用以減小管路阻力。

6 改進(jìn)后的效果

新型排氣消音系統(tǒng)經(jīng)過(guò)在電解三、四車間電解槽上半年多的實(shí)際應(yīng)用，效果明顯，具體表現(xiàn)在以下方面：

6.1 新型排氣消音系統(tǒng)取消了原先安裝在兩位三通（缸頭換向閥）上的排氣消音器，維修人員無(wú)需維護(hù)消音器，節(jié)省了大量的人力資源，同時(shí)再不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榕艢庀羝鞫氯斐傻拇驓o(wú)力、錘頭燒損的情況，節(jié)約了大量的備件費(fèi)用；

6.2 新系統(tǒng)經(jīng)過(guò)公司環(huán)境檢測(cè)站實(shí)地檢測(cè)，單臺(tái)電解槽噪音只有Leq52左右，大大低于國(guó)家Leq85的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在電解廠房基本聽(tīng)不到氣缸排氣聲音，不但降低了電解廠房?jī)?nèi)的噪音污染，而且保證了電解槽上檢修人員的安全；

6.3 新型排氣消音系統(tǒng)，不僅使氣缸排出的廢氣被充分利用，重要的是有效防止了氧化鋁在料箱內(nèi)的板結(jié)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在沒(méi)有加裝助吹防板結(jié)裝置之前，平均單個(gè)氧化鋁料箱每月的氧化鋁板結(jié)次數(shù)為1到2次，施行改進(jìn)后的8個(gè)月來(lái)，再?zèng)]有出現(xiàn)氧化鋁板結(jié)的現(xiàn)象。以此同時(shí)，新型排氣消音系統(tǒng)解決了煙道絕緣處因灰塵而失效，造成直流電接地的重大安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì).機(jī)械工程手冊(cè)-通用設(shè)備卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[2]MC（中國(guó)）有限公司.現(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

作者簡(jiǎn)介：趙荊（1980，6-），男，滿族，本科，寧夏銀川市人，工作單位：青銅峽鋁業(yè)股份有限公司，主要研究設(shè)備維護(hù)檢修管理。endprint

摘 要：大型預(yù)焙電解槽打殼氣缸排氣消音系統(tǒng)在實(shí)際使用中，消音器經(jīng)常損壞，影響電解設(shè)備正常運(yùn)行，廢氣排出無(wú)法回收利用，現(xiàn)場(chǎng)消音效果差，污染了環(huán)境、浪費(fèi)了資源。本文對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，并利用排出廢氣，解決了氧化鋁板結(jié)和煙道絕緣管因積灰造成絕緣失效的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：消音系統(tǒng)；廢氣；打殼氣缸；噪音污染

前言

目前大型預(yù)焙電解槽的下料方式都采用中心下料的方式，其打殼裝置大多采用QGW-1A 125*550（160*650）型氣缸，氣缸換向后的廢氣經(jīng)過(guò)消音器直接排放到大氣當(dāng)中。這種廢氣排放的設(shè)計(jì)在使用過(guò)程中存在很多問(wèn)題：

第一：消音器容易損壞和堵塞并且氣缸工作時(shí)油污很大，消音器堵塞后無(wú)法清洗修復(fù)，增加了設(shè)備的維修量和維修成本，嚴(yán)重時(shí)影響氣缸的運(yùn)行速度，造成打殼無(wú)力、錘頭燒損等問(wèn)題，對(duì)電解生產(chǎn)影響較大。

第二：消音器效果不佳，在電解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生較大的噪音污染及噪音傷害，對(duì)生產(chǎn)車間作業(yè)人員的身體健康有著嚴(yán)重影響。

第三：打殼氣缸動(dòng)作時(shí)，會(huì)對(duì)在槽上進(jìn)行維護(hù)檢修的人員造成噪音及氣流沖擊的人身傷害。

第四：排出的廢氣無(wú)法利用，造成了氣源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。

本文提出一種新型的電解槽氣動(dòng)元件排氣消音系統(tǒng)，以求解決上述問(wèn)題。

1 電解槽打殼系統(tǒng)元件的組成和工作原理

1.1 電解槽打殼系統(tǒng)元件的組成

電解槽打殼系統(tǒng)主要由打殼氣缸、氣控柜、電磁換向閥、缸頭換向閥、截止閥和排氣消音器等元件組成。

1.2 打殼系統(tǒng)的工作原理

電解槽需要打殼下料時(shí)，由操控機(jī)發(fā)出命令，控制氣孔柜內(nèi)一個(gè)兩位三通的電磁換向閥進(jìn)行換向，換向后壓縮空氣經(jīng)過(guò)電磁換向閥被送到氣控?fù)Q向閥的控制氣口，控制打殼氣缸進(jìn)行換向，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的氣路切換。氣缸動(dòng)作時(shí)，氣缸有桿腔內(nèi)廢氣通過(guò)排氣消音器直接排放到大氣中，氣動(dòng)原理圖見(jiàn)圖1。

2 改造方案

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，我們制定了將電解槽上6臺(tái)氣缸排出的廢氣通過(guò)一條管路集中收集，然后排放到煙道當(dāng)中的改造方案，即：廢氣集中煙道排出式。

3 設(shè)計(jì)思路

3.1 將氣缸換向時(shí)排出的廢氣分為兩部分排出：

一部分送至氧化鋁料箱，使氧化鋁沸騰，避免氧化鋁產(chǎn)生板結(jié)而影響電解槽下料；另一部分送至凈化煙道排出。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明：由于我們?cè)谠O(shè)計(jì)中將氣缸排出的廢氣分為兩部分，分別引入了密封良好的料箱和有強(qiáng)大負(fù)壓的支煙管中，所以氣流從管路中噴出時(shí)產(chǎn)生的嘯音受到了密封的料箱和煙道負(fù)壓的抑制，消音效果良好。下面，對(duì)設(shè)計(jì)的各部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，見(jiàn)圖2。

3.2 加裝氧化鋁料箱助吹防板結(jié)裝置。將打殼氣缸向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有桿腔排出的廢氣引入料箱，為了防止風(fēng)管長(zhǎng)時(shí)間工作，將料箱外殼吹漏和排氣量太大對(duì)煙道引風(fēng)量的影響，在管路中加裝一個(gè)三通回路，直通的一路上接一可調(diào)截止閥，用于調(diào)整料箱助吹時(shí)的進(jìn)氣量；在料箱進(jìn)口加裝一單向閥，防止煙道負(fù)壓將料箱內(nèi)氣體混同氧化鋁抽出料箱。當(dāng)氣缸向下動(dòng)作時(shí)，廢氣經(jīng)缸頭換向閥，一部分廢氣進(jìn)入料箱進(jìn)行氧化鋁沸騰助吹，另一部分進(jìn)入煙道排出，氣動(dòng)原理圖見(jiàn)圖3。

4 針對(duì)改進(jìn)后消音排氣系統(tǒng)可能存在的問(wèn)題分析

（1）氣缸排出的廢氣中潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響；（2）氣缸排出的廢氣是否會(huì)將煙道吹漏；（3）氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響；（4）廢氣對(duì)煙道絕緣和大布袋的影響；（4）氣缸集中排氣對(duì)氣缸動(dòng)作速度的影響。

5 針對(duì)存在問(wèn)題的解決辦法

5.1 氣缸排出的廢氣中潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響

電解槽氣路潤(rùn)滑系統(tǒng)所用三聯(lián)件性能可靠、注油量精確，單臺(tái)每次加油量為0.6升，全年350KA電解系列共用潤(rùn)滑油360升，則每臺(tái)電解槽全年共用潤(rùn)滑油1.25升。按照潤(rùn)滑油從廢氣中的排出率20%計(jì)算，那么如果350KA電解槽全部改造完畢，則每天所有電解槽排放到煙道中的潤(rùn)滑油量只有：0.2升，單臺(tái)電解槽排油量只有：0.2升/288臺(tái)=6.94*10-4升。由此可見(jiàn)：氣缸中排出的廢氣中含有的潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響基本上可以忽略不計(jì)。

5.2 氣缸排出的廢氣是否會(huì)將煙道吹漏

由于將打殼氣缸排出的廢氣分為了兩部分進(jìn)行利用，所以進(jìn)入煙道的壓縮空氣流量和壓力大大減小，經(jīng)過(guò)近半年的試驗(yàn)，兩臺(tái)試驗(yàn)槽煙道無(wú)一例破損現(xiàn)象。

為了進(jìn)一步確保壓縮空氣不將煙道吹破，我們對(duì)此方案中管路進(jìn)入煙道的角度進(jìn)行了修改，將管路的傾角盡量垂直于煙氣抽出方向，這樣壓縮空氣就無(wú)法對(duì)煙道造成破壞。詳見(jiàn)圖5。

5.3氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響

為了得到氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響，我們測(cè)量了改造前和改造后的引風(fēng)量，做出了比較圖表，見(jiàn)圖6，并計(jì)算出了單臺(tái)氣缸理論上排風(fēng)量。

單臺(tái)氣缸理論排氣量=氣缸腔體體積*氣缸臺(tái)數(shù)*每小時(shí)氣缸動(dòng)作次數(shù)*壓縮空氣壓縮比=34.95m3/h由理論和實(shí)際值計(jì)算得出：引風(fēng)量的增加值約為：0.3%。

5.4 氣缸排出的廢氣對(duì)煙道絕緣和大布袋的影響

由于我們將廢氣集中排氣管的安裝位置選擇在煙道（支煙管）的兩道絕緣下部，所以氣缸排出的廢氣對(duì)煙道絕緣沒(méi)有影響

由于大布袋除塵器的過(guò)濾布袋上掛著一層厚厚的氧化鋁積料對(duì)大布袋起到了很好的防護(hù)作用，所以氣缸排出的廢氣中的油污對(duì)大布袋造成不了損壞。

5.5 氣缸集中排氣對(duì)氣缸動(dòng)作速度的影響

由于將各氣缸排氣管路進(jìn)行了集成，所以勢(shì)必會(huì)造成氣缸的排氣阻力增加，影響氣缸的打殼速度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們采取了以下措施：

措施一：加大排氣管的主管路規(guī)格尺寸（由內(nèi)徑25毫米改為內(nèi)徑40毫米的鍍鋅鋼管）

措施二：各氣缸的排氣管路采用45度傾斜排氣腳，以減小壓縮空氣在管路內(nèi)的沿程阻力。

措施三：在總管路進(jìn)入煙道的連接部位，采用小角度接入，用以減小管路阻力。

6 改進(jìn)后的效果

新型排氣消音系統(tǒng)經(jīng)過(guò)在電解三、四車間電解槽上半年多的實(shí)際應(yīng)用，效果明顯，具體表現(xiàn)在以下方面：

6.1 新型排氣消音系統(tǒng)取消了原先安裝在兩位三通（缸頭換向閥）上的排氣消音器，維修人員無(wú)需維護(hù)消音器，節(jié)省了大量的人力資源，同時(shí)再不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榕艢庀羝鞫氯斐傻拇驓o(wú)力、錘頭燒損的情況，節(jié)約了大量的備件費(fèi)用；

6.2 新系統(tǒng)經(jīng)過(guò)公司環(huán)境檢測(cè)站實(shí)地檢測(cè)，單臺(tái)電解槽噪音只有Leq52左右，大大低于國(guó)家Leq85的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在電解廠房基本聽(tīng)不到氣缸排氣聲音，不但降低了電解廠房?jī)?nèi)的噪音污染，而且保證了電解槽上檢修人員的安全；

6.3 新型排氣消音系統(tǒng)，不僅使氣缸排出的廢氣被充分利用，重要的是有效防止了氧化鋁在料箱內(nèi)的板結(jié)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在沒(méi)有加裝助吹防板結(jié)裝置之前，平均單個(gè)氧化鋁料箱每月的氧化鋁板結(jié)次數(shù)為1到2次，施行改進(jìn)后的8個(gè)月來(lái)，再?zèng)]有出現(xiàn)氧化鋁板結(jié)的現(xiàn)象。以此同時(shí)，新型排氣消音系統(tǒng)解決了煙道絕緣處因灰塵而失效，造成直流電接地的重大安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì).機(jī)械工程手冊(cè)-通用設(shè)備卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[2]MC（中國(guó)）有限公司.現(xiàn)代實(shí)用氣動(dòng)技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

作者簡(jiǎn)介：趙荊（1980，6-），男，滿族，本科，寧夏銀川市人，工作單位：青銅峽鋁業(yè)股份有限公司，主要研究設(shè)備維護(hù)檢修管理。endprint

摘 要：大型預(yù)焙電解槽打殼氣缸排氣消音系統(tǒng)在實(shí)際使用中，消音器經(jīng)常損壞，影響電解設(shè)備正常運(yùn)行，廢氣排出無(wú)法回收利用，現(xiàn)場(chǎng)消音效果差，污染了環(huán)境、浪費(fèi)了資源。本文對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，并利用排出廢氣，解決了氧化鋁板結(jié)和煙道絕緣管因積灰造成絕緣失效的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：消音系統(tǒng)；廢氣；打殼氣缸；噪音污染

前言

目前大型預(yù)焙電解槽的下料方式都采用中心下料的方式，其打殼裝置大多采用QGW-1A 125*550（160*650）型氣缸，氣缸換向后的廢氣經(jīng)過(guò)消音器直接排放到大氣當(dāng)中。這種廢氣排放的設(shè)計(jì)在使用過(guò)程中存在很多問(wèn)題：

第一：消音器容易損壞和堵塞并且氣缸工作時(shí)油污很大，消音器堵塞后無(wú)法清洗修復(fù)，增加了設(shè)備的維修量和維修成本，嚴(yán)重時(shí)影響氣缸的運(yùn)行速度，造成打殼無(wú)力、錘頭燒損等問(wèn)題，對(duì)電解生產(chǎn)影響較大。

第二：消音器效果不佳，在電解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生較大的噪音污染及噪音傷害，對(duì)生產(chǎn)車間作業(yè)人員的身體健康有著嚴(yán)重影響。

第三：打殼氣缸動(dòng)作時(shí)，會(huì)對(duì)在槽上進(jìn)行維護(hù)檢修的人員造成噪音及氣流沖擊的人身傷害。

第四：排出的廢氣無(wú)法利用，造成了氣源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。

本文提出一種新型的電解槽氣動(dòng)元件排氣消音系統(tǒng)，以求解決上述問(wèn)題。

1 電解槽打殼系統(tǒng)元件的組成和工作原理

1.1 電解槽打殼系統(tǒng)元件的組成

電解槽打殼系統(tǒng)主要由打殼氣缸、氣控柜、電磁換向閥、缸頭換向閥、截止閥和排氣消音器等元件組成。

1.2 打殼系統(tǒng)的工作原理

電解槽需要打殼下料時(shí)，由操控機(jī)發(fā)出命令，控制氣孔柜內(nèi)一個(gè)兩位三通的電磁換向閥進(jìn)行換向，換向后壓縮空氣經(jīng)過(guò)電磁換向閥被送到氣控?fù)Q向閥的控制氣口，控制打殼氣缸進(jìn)行換向，從而實(shí)現(xiàn)氣缸的氣路切換。氣缸動(dòng)作時(shí)，氣缸有桿腔內(nèi)廢氣通過(guò)排氣消音器直接排放到大氣中，氣動(dòng)原理圖見(jiàn)圖1。

2 改造方案

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，我們制定了將電解槽上6臺(tái)氣缸排出的廢氣通過(guò)一條管路集中收集，然后排放到煙道當(dāng)中的改造方案，即：廢氣集中煙道排出式。

3 設(shè)計(jì)思路

3.1 將氣缸換向時(shí)排出的廢氣分為兩部分排出：

一部分送至氧化鋁料箱，使氧化鋁沸騰，避免氧化鋁產(chǎn)生板結(jié)而影響電解槽下料；另一部分送至凈化煙道排出。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明：由于我們?cè)谠O(shè)計(jì)中將氣缸排出的廢氣分為兩部分，分別引入了密封良好的料箱和有強(qiáng)大負(fù)壓的支煙管中，所以氣流從管路中噴出時(shí)產(chǎn)生的嘯音受到了密封的料箱和煙道負(fù)壓的抑制，消音效果良好。下面，對(duì)設(shè)計(jì)的各部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，見(jiàn)圖2。

3.2 加裝氧化鋁料箱助吹防板結(jié)裝置。將打殼氣缸向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有桿腔排出的廢氣引入料箱，為了防止風(fēng)管長(zhǎng)時(shí)間工作，將料箱外殼吹漏和排氣量太大對(duì)煙道引風(fēng)量的影響，在管路中加裝一個(gè)三通回路，直通的一路上接一可調(diào)截止閥，用于調(diào)整料箱助吹時(shí)的進(jìn)氣量；在料箱進(jìn)口加裝一單向閥，防止煙道負(fù)壓將料箱內(nèi)氣體混同氧化鋁抽出料箱。當(dāng)氣缸向下動(dòng)作時(shí)，廢氣經(jīng)缸頭換向閥，一部分廢氣進(jìn)入料箱進(jìn)行氧化鋁沸騰助吹，另一部分進(jìn)入煙道排出，氣動(dòng)原理圖見(jiàn)圖3。

4 針對(duì)改進(jìn)后消音排氣系統(tǒng)可能存在的問(wèn)題分析

（1）氣缸排出的廢氣中潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響；（2）氣缸排出的廢氣是否會(huì)將煙道吹漏；（3）氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響；（4）廢氣對(duì)煙道絕緣和大布袋的影響；（4）氣缸集中排氣對(duì)氣缸動(dòng)作速度的影響。

5 針對(duì)存在問(wèn)題的解決辦法

5.1 氣缸排出的廢氣中潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響

電解槽氣路潤(rùn)滑系統(tǒng)所用三聯(lián)件性能可靠、注油量精確，單臺(tái)每次加油量為0.6升，全年350KA電解系列共用潤(rùn)滑油360升，則每臺(tái)電解槽全年共用潤(rùn)滑油1.25升。按照潤(rùn)滑油從廢氣中的排出率20%計(jì)算，那么如果350KA電解槽全部改造完畢，則每天所有電解槽排放到煙道中的潤(rùn)滑油量只有：0.2升，單臺(tái)電解槽排油量只有：0.2升/288臺(tái)=6.94*10-4升。由此可見(jiàn)：氣缸中排出的廢氣中含有的潤(rùn)滑油對(duì)煙道的影響基本上可以忽略不計(jì)。

5.2 氣缸排出的廢氣是否會(huì)將煙道吹漏

由于將打殼氣缸排出的廢氣分為了兩部分進(jìn)行利用，所以進(jìn)入煙道的壓縮空氣流量和壓力大大減小，經(jīng)過(guò)近半年的試驗(yàn)，兩臺(tái)試驗(yàn)槽煙道無(wú)一例破損現(xiàn)象。

為了進(jìn)一步確保壓縮空氣不將煙道吹破，我們對(duì)此方案中管路進(jìn)入煙道的角度進(jìn)行了修改，將管路的傾角盡量垂直于煙氣抽出方向，這樣壓縮空氣就無(wú)法對(duì)煙道造成破壞。詳見(jiàn)圖5。

5.3氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響

為了得到氣缸排出的廢氣對(duì)煙道引風(fēng)量的影響，我們測(cè)量了改造前和改造后的引風(fēng)量，做出了比較圖表，見(jiàn)圖6，并計(jì)算出了單臺(tái)氣缸理論上排風(fēng)量。

單臺(tái)氣缸理論排氣量=氣缸腔體體積*氣缸臺(tái)數(shù)*每小時(shí)氣缸動(dòng)作次數(shù)*壓縮空氣壓縮比=34.95m3/h由理論和實(shí)際值計(jì)算得出：引風(fēng)量的增加值約為：0.3%。

5.4 氣缸排出的廢氣對(duì)煙道絕緣和大布袋的影響

由于我們將廢氣集中排氣管的安裝位置選擇在煙道（支煙管）的兩道絕緣下部，所以氣缸排出的廢氣對(duì)煙道絕緣沒(méi)有影響

由于大布袋除塵器的過(guò)濾布袋上掛著一層厚厚的氧化鋁積料對(duì)大布袋起到了很好的防護(hù)作用，所以氣缸排出的廢氣中的油污對(duì)大布袋造成不了損壞。

5.5 氣缸集中排氣對(duì)氣缸動(dòng)作速度的影響

由于將各氣缸排氣管路進(jìn)行了集成，所以勢(shì)必會(huì)造成氣缸的排氣阻力增加，影響氣缸的打殼速度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們采取了以下措施：

措施一：加大排氣管的主管路規(guī)格尺寸（由內(nèi)徑25毫米改為內(nèi)徑40毫米的鍍鋅鋼管）

措施二：各氣缸的排氣管路采用45度傾斜排氣腳，以減小壓縮空氣在管路內(nèi)的沿程阻力。

措施三：在總管路進(jìn)入煙道的連接部位，采用小角度接入，用以減小管路阻力。

6 改進(jìn)后的效果

新型排氣消音系統(tǒng)經(jīng)過(guò)在電解三、四車間電解槽上半年多的實(shí)際應(yīng)用，效果明顯，具體表現(xiàn)在以下方面：

6.1 新型排氣消音系統(tǒng)取消了原先安裝在兩位三通（缸頭換向閥）上的排氣消音器，維修人員無(wú)需維護(hù)消音器，節(jié)省了大量的人力資源，同時(shí)再不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榕艢庀羝鞫氯斐傻拇驓o(wú)力、錘頭燒損的情況，節(jié)約了大量的備件費(fèi)用；

6.2 新系統(tǒng)經(jīng)過(guò)公司環(huán)境檢測(cè)站實(shí)地檢測(cè)，單臺(tái)電解槽噪音只有Leq52左右，大大低于國(guó)家Leq85的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在電解廠房基本聽(tīng)不到氣缸排氣聲音，不但降低了電解廠房?jī)?nèi)的噪音污染，而且保證了電解槽上檢修人員的安全；

6.3 新型排氣消音系統(tǒng)，不僅使氣缸排出的廢氣被充分利用，重要的是有效防止了氧化鋁在料箱內(nèi)的板結(jié)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在沒(méi)有加裝助吹防板結(jié)裝置之前，平均單個(gè)氧化鋁料箱每月的氧化鋁板結(jié)次數(shù)為1到2次，施行改進(jìn)后的8個(gè)月來(lái)，再?zèng)]有出現(xiàn)氧化鋁板結(jié)的現(xiàn)象。以此同時(shí)，新型排氣消音系統(tǒng)解決了煙道絕緣處因灰塵而失效，造成直流電接地的重大安全隱患。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：趙荊（1980，6-），男，滿族，本科，寧夏銀川市人，工作單位：青銅峽鋁業(yè)股份有限公司，主要研究設(shè)備維護(hù)檢修管理。endprint