一種車輛尾氣捕捉裝置設(shè)計

楊本健，姜永成，何樹國，常艷琴，韓慶林，謝風偉

（1.大慶鉆探工程公司 運輸一公司，黑龍江 大慶 163458；2.佳木斯大學(xué) 機械工程學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007；3.黑龍江省農(nóng)副產(chǎn)品加工機械化研究所，黑龍江佳木斯 154004；4.佳木斯市電機股份有限公司，黑龍江佳木斯 154002）

0 引言

我國北方是傳統(tǒng)的重工業(yè)基地，內(nèi)燃類的修理項目比較多。由于北方氣溫較低的天氣比較長，對內(nèi)燃機的修理環(huán)境有溫度上的影響。特別是進入冬季后，室外溫度一般都在-20 ℃左右，車輛內(nèi)燃機的維修都是在室內(nèi)進行，維修完畢后需要進行啟動試驗用來驗證維修效果。內(nèi)燃機啟動后排出的尾氣內(nèi)含有一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、硫化氫、二氧化硫等有害成分，嚴重危害廠房內(nèi)的人員身體健康。因此對修理間進行通風是排除煙塵和有毒氣體的有效措施，常規(guī)通風方式有全面通風和局部通風兩種。對整個修理間進行通風換氣，用新鮮空氣把整個修理間的有害物濃度沖淡到最高容許濃度以下的通風方法稱為全面通風；在有害物產(chǎn)生地點直接將其捕集并排至室外的方法稱為局部排風。全面通風所需要的風量大大超過局部排風，相應(yīng)的設(shè)備和消耗的動力也較大。局部排風系統(tǒng)需要的風量小，而且排風效果好。同時將廠房門打開進行全面通風，則室內(nèi)溫度會很快下降，不但影響維修質(zhì)量而且也會干擾到人員作業(yè)。而局部通風基本不影響室內(nèi)溫度?？赘?，陳忠斌提出了如何檢測汽車尾氣的方法［1］，張民分析了汽車尾氣對人體健康的危害及其防治，楊曉梅，曹霄劍對汽車尾氣進行了凈化處理［2］。雖然使尾氣的污染得到了改善，但是在汽車維修車間里，汽車尾氣的有害物質(zhì)的濃度還是很高的，對工作人員的身體健康有著很大的威脅［3］。本文設(shè)計制造了車輛尾氣捕捉排放裝置。總體構(gòu)思是將車輛尾氣通過排放裝置排放到室外。

1 維修車間環(huán)境的改造

圖1 維修車間示意圖

大慶采油總廠運輸大隊維修車間占地3 000 m2，維修車間可容納10 輛30～40 t 的大型卡車。維修時大量的汽車尾氣將會對室內(nèi)的環(huán)境造成嚴重的污染，為此設(shè)計了汽車尾氣捕捉裝置。維修車間示意圖如圖1 所示。

1.1 捕捉裝置的工作原理

圖2 工作原理圖

捕捉裝置的吸口與汽車的排氣管相連，汽車排放的尾氣通過低噪音離心風機抽出維修車間，耐熱軟管可以通過Ⅱ型鋁合金吸氣滑軌來調(diào)整排氣管道的長度，從而適應(yīng)不同車輛的維修。工作原理圖如圖2 所示。

圖3 吸口零件圖

1.2 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

汽車尾氣捕捉排放系統(tǒng)由吸口、耐熱軟管、Ⅱ型鋁合金吸氣滑軌、低噪音離心風機、排煙管道、煙囪、電控系統(tǒng)組成。吸口用于與汽車尾氣排放口連接，采用帶有卡扣的橡膠吸口，適用溫度范圍為-40～200 ℃。吸口零件圖及實物圖分別如圖3 和圖4所示。

圖4 吸口實物圖

耐熱軟管用于傳遞收集到的車輛尾氣，采用織物雙面涂耐熱膠管，尼龍絲骨架螺旋加固，耐熱溫度范圍為-40～200 ℃，內(nèi)徑為180 mm（重量為1.8 kg/m），長度為6 m。

II 型鋁合金吸氣滑軌用于在不同工位作業(yè)時將吸口擺放到相應(yīng)的位置，同時擔負傳遞車輛尾氣的功能。II 型鋁合金吸氣滑軌的零件圖及實物圖分別如圖5 和圖6 所示。

圖5 II 型鋁合金吸氣滑軌零件圖

圖6 II 型鋁合金吸氣滑軌實物圖

低噪音離心風機是產(chǎn)生負壓的動力裝置，用以收集車輛尾氣。采用2.2 kW 的的離心風機，每小時產(chǎn)生2 300 m3的風量、1 600 Pa 負壓。排煙管道、煙囪是將收集到的車輛尾氣排出到室外。電控系統(tǒng)由電源連接線、控制開關(guān)組成，用以控制裝置的開合使用。

2 實驗結(jié)果

通過檢測維修車間內(nèi)汽車尾氣有害物質(zhì)濃度發(fā)現(xiàn)，使用捕捉裝置的車間空氣中有害物質(zhì)的濃度非常低，對人體幾乎不產(chǎn)生影響。使工人能在良好的環(huán)境下工作，從而大大提高了工作效率。捕捉裝置的實物圖如圖7 所示。

圖7 捕捉裝置的實物圖

3 結(jié)語

通過這套設(shè)備，能夠快速排除修理間內(nèi)車輛尾氣等有毒有害氣體和煙塵，達到國家Z1-2002《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》。冬季基本不降低室內(nèi)溫度，改善了修理間的空氣質(zhì)量，確保了工人的身體健康和正常的生產(chǎn)操作。系統(tǒng)噪聲A 級（小于85dB)。

［1］孔根民，陳忠斌.檢測汽車尾氣的作用與方法［J］.黑龍江科技信息，2010（28）：16.

［2］楊曉梅，曹霄劍.汽車尾氣凈化處理技術(shù)［J］.黑龍江交通科技，2008（12）：133-134.

［3］崔家榮.汽車尾氣及噪聲對人體健康的危害分析［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（7）：231-234.