航空发动机铸造件抛光废气净化工艺研究

陈国兵

中国航发成都发动机有限公司 四川成都 610503

航空发动机零部件铸造后需要对部分铸造件进行抛光处理，抛光产生的含尘废气会导致抛光间内粉尘含量增加，污染环境的同时对操作者健康产生极大伤害。为降低抛光作业环境粉尘浓度，本文针对铸造件抛光废气净化工艺参数、流程进行了研究，采用了布袋除尘，辅以风机、排气筒等方式，实现了抛光粉尘废气净化，试验结果表明：相比净化前，粉尘废气排放浓度减少了661.6mg/m3，净化效率达到了99%，净化后的废气取样结果表明其相关指标达到国家排放标准[1-2]。

1 问题提出

抛光间共l4个抛光工位（2个备用），每个工位安装一台抛光机，抛光机为双头砂轮机，砂轮机直径200mm；抛光间配有中央空调。具体工况简图如图1所示。

图1 工况简图

抛光机为双头砂轮机，在运行过程中，废气收集效果不好会导致车间内粉尘增高，对操作者健康带来极大伤害。同时抛光车间安装有中央空调系统，为使抛光作业环境粉尘浓度符合国家标准，必须增加抽风量，这样中央空调制冷量不能满足使用。因此，迫切需要在不增加中央空调系统抽风量的前提下，大幅降低车间内粉尘浓度，使其排放符合国家相关标准。

2 工艺设计

针对现场实际工况，综合考虑，此次净化工艺采用：抛光机＋布袋除尘器＋风机＋排放（一半净化后的废气回用）的处理工艺。抛光机产生的废气经支管收集汇入主风管，收集的废气经布袋除尘器净化处理，净化处理后的气体一半通过排气筒排入大气环境中，一半经净化后的气体经回风管回流至抛光机。

2.1 风量计算

单个砂轮机风量按下式计算：

式中：

Q1-单个砂轮机所需抽风量，m3/h。

A-单个砂轮机罩口面积，面积为0.1m2。

v-砂轮机罩口风速，取5m/s。

则：每个抽风罩口所需风量1800m3/h，一台抛光机两个砂轮风量为3600m3/h，系统总风量Q按下式计算：

式中：

K-安全系数，取1.05。

则整个废气净化系统的总风量约为53000m3/h。

2.2 回风系统设计

为了降低对抛光间环境温度影响，避免将含尘气体排入抛光间。经除尘器净化后的气体，有一半的风量接入回风管路回流至距离较近的抛光机上作为抽风的风源。由于风压及空调制冷量等原因，远端的抛光机不用回风。抛光机回风示意图如图2所示：

图2 回风系统设计

3 运行结果

系统调试完成后投入运行，经监测机构连续取样监测，结果表明废气经过滤除尘后废气排放指标达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）。净化效率提高了99%，满足实际工况要求。废气监测数据如表1所示：

表1 检测数据表

4 结语

采用抛光机-除尘器-风机-排气筒-排放（一半回用）工艺处理，通过风量及回风系统设计，实现了抛光粉尘废气的净化处理，处理后的废气能长期稳定达到国家《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）的二级标准要求。满足处理要求[3]。