溶接スパッタ吸引可否計算手法とは？
- 溶接作業中に発生するスパッタが集塵機に吸入されることでボヤが発生することがあります。
- 吸入口のサイズ、風速、吸入口からの距離などの情報を元に、スパッタの吸引可否を計算することができます。
- 具体的な計算方法について教えていただければ幸いです。
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溶接スパッタなどの吸引可否計算について
集塵機に溶接スパッタが吸入してしまい、ボヤが発生しました。 吸入口に遮蔽板を取付て対応しようとしています。 吸入口が「958mm×571mm」、風速が「2.5m/sec」の場合、 吸入口からの距離が「180mm」の場合、 どの程度の大きさまでの（重さ）のスパッタが 吸入されるか計算したいのですが、 計算方法を教えて下さい。
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集塵機の火災 http://www7a.biglobe.ne.jp/~fireschool2/d-A3-54-3.html 研削盤の集塵機で アッ! 塊が燃え出した! でボヤにも至らぬ前で消したことを記憶。 荒の重研削を連続して行うと赤熱した金属粉の集中砲火を浴びせる状態ゆえ起きたが、普通の作業では起きない。 溶接スパッタは飛ぶ方向がランダムで速度も僅か。量も研削盤や(溶接の仕上げ)グラインダーより遥かに少なく集中砲火にならない。それに強風は溶接アークに悪影響なはず。 上記資料をみても対策の方向が合ってないと思います。何段も仮定をおき計算しても、実際その通りになるか甚だ疑問も。 既存品の対策例。 ? http://www.mac-wels.co.jp/wm/fume_zero.htm 旋回流によりスパッタとヒュームを分離し、フィルタ部へのスパッタ侵入を防止します。 ? http://ls.ipros.jp/product/detail/2000166041/ 「ポータブル溶接ヒュームコレクター」は4段階のスパッタ対策（3枚の衝突板＋金属フィルタ） で安全構造です。 溶接で発生する火粉を吸引した際、火災の原因となる火花を、内部に侵入しにくい仕組みに なっています。 最も汚れが付着する衝突板のふきとり作業や取り外し洗浄は、扉を開くだけで行えます。 ? http://www.murakoshi.jp/catalogue/hmf/ 火花はすべて取りきることはできません。 できるだけ入らない工夫が必要です。 ? http://www.t-youzai.com/youzai-section/product/related/related/gentle/gentle.htm 自己消火性素材のスチールワイヤ入り吸引ダクトを採用しているので、火災発生の心配がなく、 小径・軽量でハンドリングが容易。 いずれも実物作ってあれこれ試した結果でないか。 ?が強調するそれ以外の対策こそが本手と思える。?の構造はありふれてます。 計算となると気流と粉体とを扱う http://venus.lowtem.hokudai.ac.jp/old_site/theory/wada050614.pdf http://www.sasebo.ac.jp/~center/kouhou/06/genkou/11johno.pdf のようなカテゴリーと思うが、手計算では不可能なことは明らかでしょう。
問題点はぼや発生防止ですよね。 対応が吸引可否ですか。 スパッタの吸い込み防止が対策ではありませんか。 目的←手段＝目的←手段 といった具合に考えてみては如何か。 例えばスパッタは集塵機に飛ばない配置等々。
回答(1)さんに近いが、捕集風速Vcが 2.5 (m/s)は大き過ぎだと思います。 問題は,溶接時の「ヒュームの吸引」の目的だろう筈が何故か「溶接スパッタ」 の吸引計算をするというピントが外れているように思えてなりません。。。 捕集風速Vcが 2.0 (m/s) 以上もあるならば、洗車機の水滴も吸い取れる位で あるから大きさ？もアレだが、スパッタを途中で除去可能に風速を故意に遅く して集塵機に達する前に、補足する必要があると一般的には考えられるけど。
判らんが、サイクロン掃除機の原理にて、引火物に到達する前に、一箇所に固める 手法なら、微妙な計算でなく、大まかな物理計算でも、フィルタリングは可能と 考えますが、如何でしょう？ 遠心力をＧ換算して、吸い込みは滑り摩擦＆ベクトル計算と、ベルヌーイの定理の 速度ヘッド＆圧力ヘッド換算計算＋圧縮流体の実験係数値（30％位かな？）
お礼
ご回答ありがとうございます。 内容を調べて検討してみます。
なぜ計算しようと思うんだろう スパッタ大きさを見れば計算なんか無理ってわかるのに 塗装ブースとか ドラフトチャンバーの構造を参考にすればいいよ
お礼
ご回答ありがとうございます。 簡易的な安全対策で計算したかったのです・・・。 もう少し自分なりに検討してみます。
問題にズバリ答えるのは難しいところです。 捕集風速Vcに関する見解がテキストによって異なります。 試しに「局排 吸入口からの距離 風速」で検索してみてください。 離れればVcは低下しますがその度合はまちまちです。 それよりも、180mmの距離というものが吸引以外に「飛散」の範疇にある距離に思えます。 又、ヒュームの吸引であれば2.5ｍ/ｓが必要とは思えません。 加えて、180mmの距離にある吸入口に入っても防火プリボックスで対応するのが通常かと思います（吸入口と集じん機の距離がよくわかりませんが）。 単純に遠心集塵と衝突集塵を併用してスパッタを分離するだけの箱です。 可能ならば風速の見直し及びプリボックスの設置を検討してみたら如何でしょうか。 ご希望の回答ではありませんし、すでにご承知の内容かもしれません。 その際は本文無視ください。
お礼
局所集塵でなく、溶接エリア全体を集塵しているので 風速「2.5m/sec」となっています（同型集塵機7台）。 回答のあった内容で検索してみて 大まかにでも出せないか考えてみます。 ありがとうございました。
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