Обзор статьи

Исследование устройства для очистки воздуха от сварочного аэрозоля

УДК: 

697.98

DOI: 

10.23968/1999-5571-2025-22-5-67-76

Страницы: 

67-76

Аннотация: 

Предметом исследования является процесс очистки воздуха от твердых частиц сварочного аэрозоля в сварочном цехе. Выполнен анализ дисперсного состава сварочного аэрозоля. Для обеспечения нормируемого качества воздуха в помещениях сварочных цехов предложено дополнение общеобменной системы вентиляции передвижным устройством для сбора пыли с фильтром. Представлен новый тип передвижного устройства для очистки воздуха от твердых частиц. Предложены четыре варианта конструкции передвижного локального агрегата: базовая конструкция без дополнительных элементов для перемешивания; с одно- и двухслойной сеткой; с двумя лопастями и сеткой между ними. Для обоснования выбора наиболее рационального варианта выполнено численное моделирование процессов взаимодействия газа и жидкости в гидродинамическом комплексе ANSYS Fluent. Получены результаты численного эксперимента в виде площади контакта газ-жидкость для каждого варианта, подтверждающие целесообразность использования варианта с двумя лопастями и сеткой между ними, в котором обеспечивается наибольшая площадь контакта газа и жидкости.

Список цитируемой литературы: 

  1. Гримитлин М. И., Позин Г. М., Тимофеева О. Н. и др. Вентиляция и отопление цехов машиностроительных предприятий. М.: Машиностроение, 1993. 286 с.

  2. Писаренко В. Л., Рогинский М. Л. Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве. М.: Машиностроение. 1981. 120 с.

  3. Сиваченко Ю. А. Совершенствование локальных вентиляционных систем при плазменной обработке металлов: дис… канд. техн. наук. Симферополь, 2024. 163 с.

  4. Уляшева В. М., Анисимов С. М., Шамколович А. Н. Численное моделирование вентиляционных процессов в сварочном цехе // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 3 (74). С.118-124.

  5. Kuei-Min Yu. Decreasing biotoxicity of fume particles produced in welding process // Journal of Hazardous Materials. Vol. 185. Iss. 2-3. 30 January 2011. Pp. 1587-1591.

  6. Yongyue Chen. Associations of ambient particulate matter and household fuel use with chronic liver disease in China: A nationwide analysis [J] // Environment International. Vol. 193. November 2024, 109083.

  7. Kirichenko K. Yu. Nano- and Microparticles in Welding Aerosol: Granulometric Analysis // Physics Procedia. Vol. 86. 2017. Pp. 50-53.

  8. Джин Хевэй, Пономарев Н. С., Сон Я. П., Рогожина Т. С. Численное моделирование системы вентиляции сварочных цехов больших объемов // Вестник гражданских инженеров. 2024. № 1 (102). С. 84-94.

  9. SEPARATOR FOR VACUUM CLEANER. Пат. US7203992B2, 2007.

  10. SEPARATOR FOR VACUUM CLEANER. Пат. ЕР3934502В1, 2020.

  11. Патент № 2739406 Российской Федерации СПК B01D47/00 (2020.08). Установка очистки воздуха: № 2019131033: заявл. 30.09.2019: опубл. 23.12.2020 / Красильников К. Л., Тырцев А. Н., Каменских А. П., Ельшин А. В., Макарова Л. Е.; заявитель ООО "Новитек". 15 с.

  12. Светушков Н. Н. Возможности компьютерного моделирования процессов термической обработки // Труды МАИ. Вып. № 58. URL: https://mai.ru/upload/iblock/b2f/vozmozhnosti-kompyuternogomodelirovaniy...

  13. Савицкий Д. В., Аксёнов А. А., Жлуктов С. В. Численное моделирование взаимодействия аргоновой плазмы с углеродным образцом теплозащитного покрытия // Труды МАИ. Вып. № 101. URL: https://trudymai.ru/upload/iblock/a97/Savitskiy_Aksyenov_ZHluktov_rus.pdf ?lang=en&issue=101

  14. Федяев В. Л., Осипов П. П., Беляев А. В., Сироткина Л. В. Математическое моделирование процессов, протекающих при электроконтактной сварке деталей с покрытиями // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2017. Т. 23, № 4. С. 149-158. DOI 10.18721/ JEST230415. URL: https://engtech.spbstu.ru/userfiles/files/articles/2017/4/15_fedyaev.pdf

  15. Шаптала В. В., Хукаленко Е. Е., Северин Н. Н., Гусев Ю. М. Устройства и процессы вентиляции при выполнении электросварочных работ // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2020. № 9. С. 21-29. DOI 10.34031/2071-7318-2020-5-9-21-29.

  16. Цынаева А. А., Цынаева Е. А. Численное исследование микроклимата помещения с использованием СПО // Труды Института системного программирования РАН. 2021;33(5):259-270. URL: https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2021-33(5)-16

  17. Valdes J. P., Asuaje M., Ratkovich N. Study of an ESP's performance handling liquid-liquid flow and unstable O-W emulsions part II: coupled CFD-PBM modelling. J // Pet. Sci. Eng., 2021. Vol. 198. art. 108227. URL: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.108227

  18. Andrey Belyaev, Elena Kuts, Vladimir Shabalin. Assessing the performance of units for the synthesis of oligodynamic solutions for water treatment // Architecture and Engineering. Vol. 7. Iss. 2 (2022). Pp. 54-65. DOI 10.23968/2500-0055-2022-7-2-54-65.

  19. Arestak Sarukhanyan, Garnik Vermishyan. A study on sudden expansion hydrodynamic phenomena occurring in cylindrical pipes // Architecture and Engineering. Vol. 6. Iss. 4 (2021). Pp. 63-71. DOI 10.23968/2500-0055- 2021-6-4-63-71.

  20. Джин Хевэй. Экспериментальное исследование эффективности нового типа передвижного фильтровентиляционного устройства с водяной ванной // Инновации и инвестиции. 2025. № 3. С. 485-490.

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Джин Хевэй Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=83890496

Выпуск журнала

№ 5 (112) Октябрь 2025