風力發電機葉片生產車間移動式空氣凈化器的設計

藺吉順

（內蒙古民族大學機械工程學院，內蒙古 通遼 028000）

引言

風力發電機的葉片長達40～55m，由玻璃纖維或碳纖維和樹脂在模具上成型［1］。葉片成型過程中需要30℃以上的溫度和良好的清潔度，因而要求葉片生產車間具有良好的保溫和密閉性能［2］。可是，樹脂固化所用的固化劑多為有毒有味易揮發的胺類化學物質，葉片的鉆孔和打磨還會形成一些粉塵，在車間密閉的情況下，揮發物和粉塵會對車間的空氣質量產生不良的影響［3］。目前，為了保證葉片車間工人的健康，只能采用佩戴口罩等措施。人在高溫的車間內長時間佩戴口罩，感覺很不舒服，而口罩對有毒氣體的濾除性能有限，不能完全避免人體的損害［4－5］。因而，在保持密閉狀態的前提下，提高葉片車間的空氣質量是急需解決的問題。當然，在現有技術當中，不乏保留熱量的換氣設備，但其造價昂貴，能耗很高，難以在大型車間使用。

1 設計思路

本設計的目的是提供一種既可保證車間的溫度，又可清除空氣中的粉塵和有害物質，保證車間空氣質量的空氣凈化器。

上述目的是由以下技術方案實現的：研制一種風力發電機葉片生產車間移動空氣凈化器，其特點是：有一個周圍用壁板圍成的過濾箱，過濾箱的內下部是裝水或溶劑的水池，過濾箱的前側壁上開口裝有引風機，過濾箱內上部裝有噴淋頭，噴淋頭的后面設有紗網狀的濾簾，過濾箱的后側壁上開有可插裝活性炭塊的開口，過濾箱還設有進水口和排水口。過濾箱下面設有支架，支架下面設有行走輪，支架設有調高機構，支架的調高機構是在支架上部設有螺孔，在過濾箱的下面設有與螺孔相配合的調高絲杠。所述活性炭塊是設有許多通孔的防水蜂窩活性炭塊，其每平方厘米斷面上的通孔數大于9個。其中引風機是通過軟管與過濾箱前側的開口相連通，引風機下面設有調高支架。

2 設計基本方法和步驟

本設計總的構思是提供一種能夠把車間的空氣經過凈化處理后再放回車間的設備。下面結合附圖介紹兩個實施例。

第一種實施例：如下頁圖1所示為第一種實施例的風力發電機葉片生產車間移動式空氣凈化器的結構示意圖。主體是一個周圍用壁板圍成的過濾箱，過濾箱的內下部是裝水或溶劑的水池，過濾箱的前側壁上開口裝有引風機。這里的引風機最好是只進不出的單向風機。過濾箱內上部裝有噴淋頭，噴淋頭接有水管，水管上設有水泵。這里的水管和水泵可以設在過濾箱的外面，由外部的水源供水。但最好設在過濾箱內，直接抽取水池里面的水，進行內部循環。噴淋頭的后面設有紗網狀的濾簾，濾簾的濾孔很小，加之掛滿噴淋的水霧，過濾性能很好。過濾箱的后側壁上開有可插裝活性炭塊的開口，這里的活性炭采用可以通過空氣又比較耐水的蜂窩活性炭。推薦采用每平方厘米斷面多于9個通孔的防水蜂窩活性炭塊。這種活性炭塊的制作方法可采用活性炭粉加入高嶺土加水成泥，再經模具拉出通孔密集的固體塊，再送入絕氧高溫爐內煅燒即可成型。過濾箱的側壁上設有注水口和放水口。注水口的位置高于水池的水位，放水口的位置應在水池的最低處。注水口和放水口上都設有開關。

圖1 移動式空氣凈化器結構示意圖

工作時，先通過注水口向過濾箱內注水，再把這種過濾箱放在粉塵及氣體污染物發生處或人員操作的位置，開動引風機，粉塵及氣體污染物即被吸入過濾箱，在噴淋水的沖擊下，進入水池，粉塵沉淀在水里，胺類物質會溶解在水里，氣體再經過濾簾進一步濾出大顆粒后，再經過活性炭塊的通孔，所剩極少的有害物質被吸附，潔凈的氣體連同原來所攜帶的熱量排出過濾箱，在車間里面徘徊。這樣，既不會降低車間溫度，又可以凈化車間的空氣。

為了便于過濾箱接近污染源或人員所處位置，可以在過濾箱的下面安裝一個支架，支架下面設有行走輪。行走輪最好采用萬向輪，可以根據需要把過濾箱推到車間的各個角落。

為了使過濾箱的高度能夠與污染源相對，過濾箱下面的支架設有調高機構。調高機構的方式很多，圖中介紹的是在支架上部設有螺孔，在過濾箱的下面設有與螺孔相配合的調高絲杠。轉動過濾箱即可調整其高度。

第二種實施例：圖2為第二種實施例的風力發電機葉片生產車間移動式空氣凈化器的主視圖，由于過濾箱比較笨重，移動不便，因此把引風機與過濾箱分開，引風機通過軟管與過濾箱前側的開口相連通，引風機下面設有調高支架，支架下面有行走輪，移動方便靈活。移動到指定位置后可以調整高度，使引風機與污染源相對。這種機構可減少過濾箱的移動范圍，而只移動引風機就可以了。

圖2 移動式空氣凈化器的主視圖

3 結語

該論文涉及一種風力發電機制造用具，即一種風力發電機葉片生產車間移動空氣凈化器，其特點是有一個周圍用壁板圍成的過濾箱，過濾箱的內下部是裝水或溶劑的水池，過濾箱的前側壁上開口裝有引風機，把車間內的空氣吸入過濾箱，經過凈化處理放出清潔空氣，提高葉片車間的空氣質量，具有一定的實際意義和應用價值。

［1］ 徐進，張偉，林洪芹.紡織復合材料在風力發電機葉片制造中的應用［J］.棉紡織技術，2010，38（5）：294－296.

［2］ 王飛.小型風力發電機葉片設計與制造工藝研究［D］.南寧：廣西大學，2007：4.

［3］ 譚家頂，程玨，郭晶，張軍營.幾種胺類固化劑對環氧樹脂固化行為及固化物性能的影響［J］.化工學報，2011，62（6）：1 723－1 729.

［4］ 荊游.新型室內空氣凈化器的研制［D］.哈爾濱：哈爾濱工業大學，2014：1－3.

［5］ 蘇美先.空氣凈化器的研究和設計［D］.廣州：廣東工業大學，2014：6－14.