1 金属切削液油雾的产生

1．1 油雾的产生机理

为了有效地润滑、冷却和清洗，金 属切削液在使用过程中要经历泵循环、喷射与高速旋转的刀具或工件激烈撞击和高温蒸发等过程，这就决定了其油雾产生的原 因 非 常 复 杂，机械、物理和化学的因素互相交织，共同作用。但是，并非所有因素都对油雾的产生具有决定性影响，加工过程中金属切削液油雾的形成主要可以归因于两种机理，雾化和蒸发：雾化是机械能转化为液滴表面能的过程，主要是由于液体对机床系统内的固定及旋转单元的激烈冲击 ，被其打碎 ，形成细小液滴漂浮在工作环境中；蒸发的发生是由于切削区产生大量的热，这些热量传人切削液使它的温度明显高于饱和温度，在固 一液接触面上就发生沸腾并产生蒸汽。这些蒸汽随后以周围空气中的小液滴或其它粒子为核心凝结 ，形成油雾 。图 1为加工过程中油雾生成机理的示意图。

1．2 油雾的存在形式

金属切削过程可以产生以下三类油雾：

(1)由喷射 冲击产生 的干净油雾 ，不含固体粉尘 ；

(2)因加热或高速切削的高温导致蒸发或灼烧而产生的烟雾；

(3)磨削时金属切削液喷射产生 的含磨削粉尘的油雾。

油雾产生的方式不同，其颗粒直径范围也有较大区别。一般情况下，机械雾化过程产生的油雾主要以液滴形态存在，液滴直径范围较宽，通常为 2～10um。蒸发产生的油蒸汽在冷凝过程 中也会形成直径非常细小的冷凝悬 浮体，粒径通常为 2um以下。医学研究证明，油蒸汽和大颗粒液滴对人体肺部的危害相对较小。以油蒸汽形态存在的油雾被吸入肺部又被呼出，它们并不会被肺泡捕获，而大颗粒的油滴无法通过鼻子和支气管进入肺部。只有以液滴形式存在，且直径小于5um的油雾颗粒才能顺利到达肺泡，并在肺部沉淀，从而对人体造成较大的危害.

2 金属切削液油雾的危害性

金属切削液油雾的存在使得火灾隐患在有油雾的地板上滑倒的可能性增加，如雾的空气排出车间，还会对环境造成污染属切削液油雾最大的危害还在于它对接触响。工人长期暴露在金属切削液油雾中会统疾病 、过敏性皮肤病和恶性肿瘤等疾病显增高 ，并且可能造成遗传性影响。金属切削液成分复杂，其中的添加剂和污染物都可能作为刺激因素诱发突发性哮喘，恶化原有哮喘的病情 ，或引起无哮喘病人的气道不适。在四类金属切削液中，可溶性油和纯油与哮喘相关。纯油、可溶性油和合成油这三类 已被确认由于吸人过程会引起工人的气道功能紊乱和呼吸道疾病。即使油雾浓度仅为0．41～0．55mg／m ，工人长期接触这种油雾仍会导致慢性支气管炎、胸部不适和气道刺激等。早期并没有对暴露在金属切削液油雾中的工人进行过敏性肺炎方面的研究 ，然而，由于近年患过敏性肺炎的工人数量的激增，长期接触油雾会导致肺炎这一事实得到了研究和证实 。关于金属切削液油雾对工人肺功能的影响方面的研究资料还比较匮乏。其原因之一是能够被观察到的肺功能下降大多都是不可恢复的，此外还由于肺功能下降与所接触的油雾的量有关，是一个长期积累的结果。但是以动物为试验对象的研究结果表明，狗接触 5～100mg／m 油雾 12个月以上 ，会 出现含脂肪的肺泡和巨噬细胞脂肪性肉芽肿，并且呼吸组织出现形态改变的特征。一、百瑞泽油雾净化收集器适用场合: 纯油类的油雾净化

例如: 适用于通用机床、外圆磨床、内圆磨床、铣床、机械加工中心、放电加工机、压铸机、CNC车床、CNC综合加 工中心等各类机床或清洗设备油雾净化收集。

二、工作原理

BR系列油雾净化器根据主体力学原理，当油雾中较大的油滴经碰撞受重力作用向下沉降，细微的汽溶胶粒子随气流受离心力作用产生热运动，随机粒子由高浓度区域向低浓度区域推进，在切向力作用下高浓度油雾于气流涡旋区域受负压回流牵引被抓集，低浓度油雾经由连续性与非连续性处理单元整流、拦截、扩散运动后凝聚成液态返回收集槽重复使用，被连续处理后的油雾气体受（Vanderwaals）万得瓦尔斯力作用，于终端排出洁净的气体。

三、捕集效率

> 油雾净化捕集效率： 99.85%（重量法测试）

> 测试对象：油雾净化收集器本体（不含尾端可选购过滤单元）

数据得出方式及部分条件

> a.为6次测试均值：99.67%、99.88%、99.65%、99.97%、99.96%、99.98%。

> b.于1.2m3 空间内持续喷出油雾，喷嘴压力介于0.45~0.7MPa之间。

> c.于油雾净化收集器本体进气口、排气口同步采集油雾质量，每次采集时间为5分钟15秒。

> d.环境温度：25℃，相对湿度：55%；分析设备质量最大识别能力：0.1mg。

四、同类产品的对比

针对目前我国国内机械加工行业普遍采用的三种典型油雾处理装置有：过滤式、离心式、电子(静电式)的实际使用情况进行了调查，情况如下：

1、过滤式：利用风机抽吸油烟雾，通过专用的过滤材料，过滤出其中的油（工业用油）回收再用，过滤后干净空气排出。

突出优点：

适用处理多种类的油烟雾，包括水溶液、合成油等。

主要缺点：

1）为了克服滤材的通风阻力，使用的风机风压高、功率大，运行费用高。

2）油烟雾中的微粒物易堵塞过滤材料，需不断更换过滤材料，维护费用高。

2、离心式：由高速电机带动一个有孔和叶片的转鼓高速旋转，将油烟雾收入鼓中，经离心旋转撞击到壳体内壁的滤垫，形成大的油滴，流回继续使用。气体经过顶部的过滤层排出。（工作原理同洗衣机的甩干作用）

主要优点：

1）结构简单，造价低；

2）维护周期较长，一般3 个月以上进行清理，必要时更换滤垫。

主要缺点：

1）风机高速、功率大，使用费用高；

2）使用在有较多油烟状况时，处理效果不好。

3）易引起震动。

3、电子式(静电式)：风机吸入含冷却油烟雾气体，通过电晕放电使油烟雾微粒带电，带电微粒通过由高压板组成的静电收集器时，被吸附到金属板上并集中回收再用，净化空气排出。

主要优点：

1）大量产生油雾、油烟的加工状态使用，都有很好的效果；

2）使用低压风机，通气阻力很低，运行费用很低；

3）除电晕极丝外，无易损件，使用期长。

主要缺点：1）结构较复杂，制造要求高，造价较高；

2）维护要求较高。

综合比较：

评价油烟处理装置的优势，第一是处理油雾、油烟的效果；第二是运行费用；第三是维护性及费用。

五、油雾净化器使用效益分析

1、机床在加工过程中所产生的油雾，对人身体的呼吸系统和皮肤健康造成不良影响，会降低员工的工作效率；长期在这种环境下工作的人，职业病的发病概率很高，会增加企业的劳保支出；

2、油雾状物会付着在地板上，有可能使人滑到而造成事故，增加企业的意外损伤赔偿；

3、油雾状物在空气中弥漫，长时间会导致机床电路系统、控制系统故障，增加维修成本；

4、油雾直接排放在空调车间内，会降低并损害空调能效，大幅增加空调使用费用；如果将油雾排向室外，不仅会破坏环境（影响企业的社会形象，还又可能被环保部门处罚），而且有可能制造火灾隐患，导致财产的意外损失；

5、机床油雾净化器能将机床切削时所雾化的那部分乳化剂回收再利用，降低其损耗。具体的回收效益数据，要看机床产生雾状物的程度，一般来说，雾状物的浓度越高，回收效益越好。