焊接车间送风系统对局部工位作业环境的影响.pdf

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1、硕士学位论文焊接车间送风系统对局部工位作业环境的影响INFLUENCEOFAIRSUPPLYSYSTEMINWELDINGWORKSHOPONLOCALWORKINGENVIRONMENT张军哈尔滨工业大学2018年6月中图分类号：TU834.6学校代码：10213UDC：697密级：公开工学硕士学位论文焊接车间送风系统对局部工位作业环境的影响硕士研究生：张军导师：倪龙教授申请学位：工学硕士学科：供热、供燃气、通风及空调工程所在单位：建筑学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU

2、834.6U.D.C:697DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringINFLUENCEOFAIRSUPPLYSYSTEMINWELDINGWORKSHOPONLOCALWORKINGENVIRONMENTCandidate：ZhangJunSupervisor：Prof.NiLongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Heatingandairsupplyventilationandairconditionin

3、gengineeringAffiliation：SchoolofArchitectureDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要焊接车间在焊接过程中，会产生大量的焊接烟尘，还会产生光污染、辐射以及噪声等，不仅对焊接作业人员身体健康产生危害，而且影响生产效率。本课题以实际工程案例为背景，研究对象为郑州某焊接车间送风系统对局部工位作业环境的影响。该焊接车间冬季采用高温燃气红外线辐射

4、供暖，受负压风机影响，供暖效果不佳，车间内实际温度只能达到6℃。经过实地调查和大量查阅资料，提出全新风热风供暖方案以改善焊接车间局部工位的作业环境。本课题首先对全新风热风供暖系统进行了设计和理论计算，为后续的数值模拟研究奠定了一定的基础。接下来根据焊接厂房实际情况，选取焊接车间大顶蒙皮焊接工位为数值模拟计算区域，利用ICEM建立物理模型，采用结构化网格划分网格，通过CFD方法研究全新风热风供暖系统对焊接车间局部工位作业环境温度、速度以及浓度场的影响规律。通过改变全新风热风供暖系统送风参数对焊接车间局部工位作业环境温度和速度场进行

5、数值模拟研究。结果表明，送风口安装高度高于进风百叶窗高度时（进风百叶窗高度为2.5m），热风受冷风阻隔作用失去供暖效果；适当的调节全面进风角度（通过调节进风百叶窗百叶角度实现）可以改善冷风对焊接工位作业环境的影响；随着送风温度的提高，焊接车间整体平均温度提高，焊接工位处平均温度提高；随着送风速度的提高，焊接工位处平均温度以及流速提高；减小送风角度，焊接工位处温度以及流速分布不均匀，增大送风角度时，供暖效果不佳。通过改变机械通风量对焊接车间焊接烟尘浓度场进行数值模拟研究。发现当焊接车间只采用全面通风去除焊接烟尘时，单台风机排风量为

6、25000m3/h时即可满足去除焊接烟尘的目的。为研究全新风热风供暖系统对排除焊接烟尘是否有积极作用，在单台风机排风量为20000m3/h的背景下进行了数值模拟。研究结果表明，全新风热风供暖系统对排除焊接工位处的焊接烟尘有积极作用，对降低焊接车间整体焊接烟尘浓度不如全面通风效果好。本课题通过数值模拟方法验证了全新风热风供暖系统应用于高大厂房的可行性，为焊接车间供暖、通风除尘方式提供了一定的参考依据。关键词：焊接烟尘；全新风热风供暖系统；数值模拟；通风I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractIntheweldingproc

7、ess,theweldingworkshopwillproducealargeamountofweldingfumes,aswellaslightpollution,radiation,andnoise.Thiswillnotonlyharmthehealthofweldingworkers,butalsoaffecttheproductionefficiency.Thisprojecttakestheactualprojectcaseasthebackground,andtheresearchobjectistheinflue

8、nceofaventilationsystemofaweldingworkshopinZhengzhouontheoperationenvironmentofthelocalstation.Theweldingworkshopadoptshigh-tempera