氟碳涂料臥式涂裝線(xiàn)理想的廠(chǎng)房約為l00m×20m×7.5m(長(zhǎng)×寬×高),流水線(xiàn)按長(zhǎng)環(huán)型布置??紤]到設(shè)備的安裝和夏季通風(fēng),廠(chǎng)房的檐口標(biāo)高應(yīng)在7.5m以上,頂部要有一定數(shù)量的通風(fēng)窗。車(chē)間必須采光良好、通風(fēng)良好、凈化良好、保溫良好,特別是北方,還要增添適當(dāng)?shù)墓┡O(shè)施。車(chē)間內(nèi)潔凈度對(duì)涂裝作業(yè)至關(guān)重要,為防止頂部灰塵,重要區(qū)域要求吊頂。墻面可采用涂料處理,地面采用刷水泥地坪漆,也可用水磨石或地磚鋪設(shè),車(chē)間地面要經(jīng)常用水清洗,應(yīng)考慮供水和排水設(shè)施。
一、氟碳噴涂車(chē)間平面布置
氟碳噴涂車(chē)間平面布置以三涂一烤
流程布置舉例見(jiàn)圖5—3—19。
上件→噴底漆(干膜厚度7~10μm)→流平(室溫,環(huán)境潔凈,l0min)→噴面漆(干膜厚度25~30μm)→流平(室溫,環(huán)境潔凈,l0~15min)→噴罩光漆(干膜厚度l0~l5μm)→流平(室溫,環(huán)境潔凈,l0min)→固化烘干(240±5℃,20min)→自然冷卻(降至室溫)→檢驗(yàn)(包括膜厚、色差、表面品質(zhì))→下件。
圖為:新建鋁材臥式氟碳噴涂生產(chǎn)線(xiàn)
二、噴涂設(shè)備匯總
以鋁材臥式氟碳噴涂設(shè)備為例見(jiàn)表5—3—27。
圖5—3—19噴漆車(chē)間平面布置圖
表5—3—27臥式氟碳噴涂設(shè)備實(shí)例
序號(hào) |
設(shè)備名稱(chēng) |
數(shù)量 |
設(shè)備組成 |
備 注 |
1 |
固化烘烤爐 |
1套 |
隧道爐體長(zhǎng)32~40 m 燃油(燃?xì)?span>)熱風(fēng)機(jī)組l~3組 爐進(jìn)出口風(fēng)幕系統(tǒng)(空氣幕) |
熱能耗量:工作時(shí)350000× 4.18 kJ/h,升溫時(shí)450000× 4.18 kJ/h,電力耗量22 kW |
2 |
水簾水洗柜 |
6套 |
(4000~6000)mm×2000 mm× 2700 mm(長(zhǎng)×寬×高) |
以鋁型材三涂雙面噴涂計(jì) 耗電量12·kW 耗水量0.5~1.0 t/h 抽風(fēng)量23000 m3/h |
3 |
懸掛輸送線(xiàn) |
1套 |
方軌懸掛輸送鏈及附件支架 |
總長(zhǎng)140—180m |
4 |
電動(dòng)往復(fù)升降機(jī) |
6套 |
行程l800mmmax |
采用伺服電機(jī) |
5 |
螺桿式空壓機(jī) |
1臺(tái) |
37 kW,容積流量6 m3/min |
|
6 |
冷凍式干燥機(jī) |
1臺(tái) |
額定處理量6.5 Nm3/min |
|
7 |
主路過(guò)濾器 |
1臺(tái) |
7 m3/min |
|
8 |
微霧分離過(guò)濾器 |
1臺(tái) |
7 m3/min |
|
9 |
超精密過(guò)濾器 |
1臺(tái) |
7 m3/min |
|
10 |
儲(chǔ)氣罐 |
1個(gè) |
1 m3 |
|
1l |
自動(dòng)靜電空氣噴漆槍系統(tǒng) |
按需要 |
自動(dòng)靜電空氣噴漆槍(8套) 噴槍控制器及靜電控制器 氣動(dòng)油漆壓力調(diào)節(jié)閥 輸漆管、空氣管、連接附件 |
可用于噴底漆、罩光漆也可用于面漆 |
12 |
旋杯式靜電噴漆槍 系統(tǒng) |
按需要 |
旋杯式靜電噴漆槍 氣動(dòng)油漆壓力調(diào)節(jié)閥 旋杯噴槍控制器及靜電控制器 轉(zhuǎn)速顯示器 輸漆管、空氣管、連接附件 |
可用于噴面漆、也可用于罩光漆 |
13 |
手動(dòng)靜電空氣噴漆槍系統(tǒng) |
按需要 |
手動(dòng)靜電空氣噴漆槍 靜電控制器 輸漆管、空氣管、連接附件 |
用于手工補(bǔ)噴面漆、罩光漆 |
14 |
手動(dòng)空氣噴漆槍 |
按需要 |
手動(dòng)空氣噴漆槍 輸漆管、空氣管、連接附件 |
用于手工補(bǔ)噴底漆 |
15 |
油漆供漆系統(tǒng) |
3套 |
往復(fù)泵或齒輪計(jì)量泵或雙隔膜泵 油漆過(guò)濾器 油漆調(diào)壓器及背壓閥 吸料回流裝置 加熱器 壓力桶 |
以鋁型材三涂計(jì) |
14 |
防塵系統(tǒng) |
|
鋁合金玻璃隔斷、鋁合金天花板 防塵網(wǎng) |
含噴漆室、流平室 |
15 |
正壓送風(fēng)系統(tǒng) |
3套 |
低噪音風(fēng)機(jī) 空氣過(guò)濾裝置 送風(fēng)管道 |
噴漆室強(qiáng)制給風(fēng) |
16 |
電控柜 |
1臺(tái) |
|
|
17 |
副梁 |
|
長(zhǎng)6200 mm |
以型材6 m定尺計(jì) |
三、噴室的布置及噴涂裝置
各噴室的布置見(jiàn)圖5—3—20~圖5—3—22。
圖5—3—20底漆噴涂布置示意圖
圖5—3-21面漆噴涂(靜電槍)布置示意圖
1)旋杯式靜電噴涂裝置旋杯式靜電涂裝設(shè)備包括旋杯式靜電噴槍、高壓靜電發(fā)生器、靜電噴涂室、供漆裝置和工件輸送裝置等。
旋杯式靜電噴槍的結(jié)構(gòu)有多種,國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的是旋杯口徑為φ25mm~φl00mm,常用φ50mm,旋杯旋轉(zhuǎn)速度最高為45000r/min,常用20000r/min左右,輸漆量為20~1800mL/min,常用的輸漆量為750mL/min。
通常根據(jù)工件的外形,旋杯式噴槍安裝在工件的一側(cè)或兩側(cè)。安裝在一側(cè)時(shí),工件能自動(dòng)回轉(zhuǎn);安裝在兩側(cè)時(shí),兩噴槍之間的距離(沿工件運(yùn)動(dòng)方向)應(yīng)大于2000mm,以免靜電場(chǎng)
圖5—3-22面漆噴涂(旋杯槍)布置示意圖
相互干擾。為了擴(kuò)大噴涂面積,噴槍可安裝在往復(fù)升降機(jī)構(gòu)上,一般和氣缸或電動(dòng)馬達(dá)作為升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。
高壓靜電發(fā)生器作為靜電噴涂的直流電壓電源,主要技術(shù)參數(shù)為:輸入電壓220V,輸出直流電壓0~100kV(連續(xù)可調(diào)),輸出電流300mA,功率185w,高頻整流倍壓級(jí)數(shù)為8級(jí)。
旋杯式靜電噴漆室由室體、通風(fēng)裝置和照明裝置等部分組成。室體是噴漆室的主體,一般為通過(guò)式,采用懸掛輸送機(jī)運(yùn)送工件,工件距地面的高度不小于1000mm。室體分工作間和操作間。工作間放噴槍?zhuān)僮鏖g設(shè)置靜電發(fā)生器、涂料輸送裝置等。通風(fēng)裝置在室體頂部,由風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等組成。通風(fēng)量較手工噴漆室小,可按門(mén)洞處空氣流速為0.3m/s計(jì)算。室體內(nèi)的照明裝置必須采用防爆型。
RA-20旋杯槍運(yùn)行參數(shù)實(shí)例:供油漆壓力與流量
油壓:5~100psi(0.34~7bar)流量l500mL/min(100psi壓力時(shí))
粘度為130cP/油壓為l00psi/使用0.080噴嘴時(shí)旋杯槍流量:750mL/min。
(注:l30cP粘度相當(dāng)于:ZAHN2號(hào)杯53/s;ZAHN3號(hào)杯l5/s;FORD4號(hào)杯43/s;FISHER2號(hào)杯/64s)
調(diào)節(jié)供油壓力和改變噴嘴大小和供油管路的內(nèi)徑尺寸可改變/影響涂料出油量的大小。
旋杯轉(zhuǎn)速
最高轉(zhuǎn)速:45000r/min(使用2時(shí)杯連續(xù)運(yùn)行);40000r/min(使用2.5時(shí)杯連續(xù)運(yùn)行)。
空氣壓力參數(shù)
空氣軸承壓力要求:最小壓力:70psi:建議壓力范圍:80~100psi;
剎車(chē)空氣壓力:供給壓縮空氣壓力。
壓縮空氣消耗
空氣軸承:2.5ft3/min,在80psi壓力時(shí),(70L/min,在5.5bar壓力時(shí));
旋杯渦輪轉(zhuǎn)速:283L/min(10ft3/min),在轉(zhuǎn)速為45000r/min時(shí)(未噴涂時(shí));
成型空氣:9ft3/min,在40psi壓力時(shí),(254L/min,在2.7bar壓力時(shí));
18ft3/min,在80psi壓力時(shí),(510L/min,在5.5bar壓力時(shí))。
壓縮空氣質(zhì)量要求
干凈、干燥,采用0.1μm過(guò)濾器達(dá)到99%的過(guò)濾干凈。
旋杯噴幅尺寸范圍
203~609mm(8~42in),注:噴幅尺寸與供油壓力,旋杯轉(zhuǎn)速,涂料粘度及其他參數(shù)
有關(guān)。
調(diào)節(jié)下列參數(shù)改變噴幅尺寸:
成形空氣壓力,旋杯轉(zhuǎn)速,油漆涂料供應(yīng)壓力,更換旋杯和噴嘴尺寸,高壓靜電電壓,旋杯與工件的距離等。
高壓靜電范圍
內(nèi)置式靜電系統(tǒng):l00kV(最高)
EPS-9及IFC-100電纜式:ll5kV(最高)
2)空氣靜電槍噴涂設(shè)備配置實(shí)例
CG8007靜電噴槍?zhuān)和ǔE鋫錇榈灼岱?支、面漆房8支、清漆房4支。
技術(shù)性能:
噴射槍采用ASS·Y氣壓噴嘴,供油系統(tǒng)采用AC齒輪定量泵。
高壓電系統(tǒng)電阻值lM以上、高壓電最大輸入不超過(guò)DC90K/3.7MA。
霧化氣體輸入0~0.7MPa,常規(guī)噴涂0.08~0.11MPa
扇形氣體輸入0~0.7MPa,常規(guī)噴涂0.01~0.18MPa
AEHL90F靜電涂裝裝置:底漆:2臺(tái)套、面漆2臺(tái)套、清漆2臺(tái)套。
技術(shù)性能:
電源:AC220V50/60Hz3相。
吐出量:正常涂裝時(shí)54~300mL/min。清洗時(shí)最大吐出量540mL/min。
負(fù)荷:吸人時(shí)油管3/8″,l.5m流程。吐出時(shí)油管l/4″,l0m流程
適應(yīng)溫度:5~40℃。
驅(qū)動(dòng)馬達(dá):耐壓防爆型電機(jī)AC220V、3相,0.4kW,4P,6~60Hz。
四、噴房的形式及計(jì)算
臥式設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線(xiàn),噴房(噴漆室)采用多級(jí)水簾凈化噴房。上部設(shè)置強(qiáng)制送風(fēng)系統(tǒng),經(jīng)均壓、過(guò)濾后送風(fēng)進(jìn)噴房?jī)?nèi)。噴房底部全部為水池,起到凈化噴房的作用,水池上鋪放鋼制格柵,方便操作人員走動(dòng)。水中按要求定期放入一定量的涂料絮凝劑,漆霧由水簾凈化器吸附在水中,經(jīng)絮凝劑絮凝成漆渣。定期捕撈漆渣,可焚燒或掩埋處理??紤]設(shè)備和操作人員的安全,頂部要安裝自動(dòng)滅火裝置。噴房的通風(fēng)性、潔凈度、溫度、濕度對(duì)氟碳涂料噴涂品質(zhì)影響極大,所以一定要設(shè)計(jì)好、控制好。
噴漆室設(shè)計(jì)與安裝時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足涂裝品質(zhì)對(duì)噴漆室的要求。
為保證涂裝品質(zhì),噴漆室一般要求溫度為l5~22℃,相對(duì)濕度約為65%。根據(jù)涂裝品質(zhì)要求,潔凈度等級(jí)為1000級(jí)到l00000級(jí),見(jiàn)表5—3—28??諝膺\(yùn)動(dòng)方向應(yīng)保證逸散漆霧與溶劑蒸氣不污染涂膜。
表5—3—28空氣潔凈度等級(jí)表
等級(jí)
|
≤0.5μm塵粒數(shù) /m3(L)空氣 |
>0.5μm塵粒數(shù) /m3(L)空氣 |
等級(jí) |
≤0.5μm塵粒數(shù) /m3(L)空氣 |
>0.5μm塵粒數(shù) /m3(L)空氣 |
100級(jí) 1000級(jí) |
≤35×100(3.5) ≤35×1000(35) |
≤250(0.25) |
10000級(jí) 100000級(jí) |
≤35×10000(350) ≤35×100000(3500) |
≤2500(2.5) ≤<25000(25) |
1)干式噴漆室
干式噴漆室采用折流板、過(guò)濾材料和蜂窩過(guò)濾紙等漆霧處理裝置,經(jīng)過(guò)折流或過(guò)濾的空氣一般可直接排放,被折流板或過(guò)濾材料留下的漆粒,經(jīng)清理折流板或更換過(guò)濾材料后直接作固態(tài)廢料處理。由于處理過(guò)程不涉及液態(tài)物,故稱(chēng)為干式漆霧處理裝置,其噴漆室也稱(chēng)為干式噴漆室。
干式噴漆室由室體、排風(fēng)裝置和漆霧處理裝置組成。室體一般為鋼結(jié)構(gòu)件,漆霧處理裝置通過(guò)減慢流速及增加漆霧粒子與折流板或過(guò)濾材料的接觸機(jī)會(huì)來(lái)收集漆霧。折流板一般由金屬板或厚紙板構(gòu)成,過(guò)濾材料常采用紙纖維、玻璃纖維等,最近出現(xiàn)的蜂窩形和多孔簾式紙質(zhì)漆霧過(guò)濾材料為專(zhuān)用漆霧過(guò)濾材料。折流板、過(guò)濾材料等一般設(shè)置在排氣孔前面,利用空氣流速減慢,折流板造成空氣突然改變方向或過(guò)濾材料的機(jī)械隔離作用捕捉漆霧。排風(fēng)機(jī)排風(fēng)量的大小,直接影響噴漆室內(nèi)氣流方向和速度。
蜂窩過(guò)濾式噴漆室是一種新型的干式噴漆室,其漆霧處理裝置為蜂窩形紙質(zhì)漆霧過(guò)濾器。該過(guò)濾器由框、支架、蜂窩形濾紙組成一個(gè)單元,單元公稱(chēng)尺寸(500×500×35)mm。單元過(guò)濾風(fēng)量720m3/h,根據(jù)需要可將單元組成各種大小的過(guò)濾面。蜂窩形濾紙是一種專(zhuān)用漆霧過(guò)濾材料,具有防火、抗靜電、過(guò)濾空氣阻力小、容漆量大等特點(diǎn),因此使用周期長(zhǎng),是一種較理想的漆霧過(guò)濾材料。由蜂窩形濾紙組成的過(guò)濾器,漆霧過(guò)濾效率大于92%,漆霧平均截獲量約3kg/m2,過(guò)濾器空氣阻力小于200Pa。
蜂窩過(guò)濾式噴漆室主要技術(shù)指標(biāo):工作面風(fēng)速為0.6~0.8m/s,過(guò)濾阻力小于200Pa,漆霧凈化率大于92%,漆霧平均截獲量約為3kg/m2,噪聲小于80dB。
干式噴漆室組成實(shí)例:
①彩鋼夾心板厚50mm,100mm×100mm方鋼管結(jié)構(gòu)。
②活動(dòng)移門(mén)。
③漆霧過(guò)濾面積:視噴漆室規(guī)格而定。
④金屬折流板第一級(jí)過(guò)濾。
⑤干式迷宮紙質(zhì)吸附器第二級(jí)過(guò)濾。
⑥防爆日光燈照明。
⑦排風(fēng)風(fēng)機(jī):A型離心風(fēng)機(jī)。
⑧附全套風(fēng)管。
噴漆室是專(zhuān)供圓盤(pán)式靜電裝置使用的特殊干式噴漆室。由于靜電噴漆時(shí)漆霧逃逸的可能性很小,排風(fēng)口一般設(shè)在噴漆室下部,排氣風(fēng)速在噴漆室的開(kāi)口部為0.1~0.2m/s。其示意如圖5—3—23所示。
靜電噴漆室由室體、輸送軌道、升降裝置、液壓控制站、隔離變壓器、圓盤(pán)霧化器、供電系統(tǒng)、靜電發(fā)生器、控制系統(tǒng)等組成。以懸掛輸送機(jī)與前處理和油漆烘烤室連接,形成流水作業(yè)。有:①電控箱;②升降行程操作器;③涂料定量供給泵浦;④漆桶高絕緣座;⑤高速氣動(dòng)霧化噴漆系統(tǒng);⑥空氣管、涂料管;⑦高壓靜電發(fā)生器;⑧菱角型方位噴漆房。
2)濕式噴漆室
濕式噴漆室一般以水捕集漆霧,具有效率高、安全、干凈等優(yōu)點(diǎn),所以廣泛用于各種噴漆作業(yè)中,尤其生產(chǎn)線(xiàn)上大量采用這種方式。但是運(yùn)行費(fèi)用較高,含漆霧的水需設(shè)置專(zhuān)用的廢水處理裝置。
按噴漆室捕集漆霧的原理可分為過(guò)濾式、水簾式、文丘里式、水洗式和水旋式等。此外,還有敞開(kāi)式噴漆室和移動(dòng)式噴漆室。鋁型材和鋁板噴涂多采用水簾水洗式噴房。
(1)水簾式噴漆室
水簾式噴漆室利用流動(dòng)的簾狀水層收集并帶走漆霧。簾狀水層一般設(shè)置在含漆霧空氣流的正前方,在橫送風(fēng)的噴漆室內(nèi),水簾像布簾一樣垂放在操作者正前方的壁上。大型上送下抽風(fēng)噴漆室內(nèi)水簾布置在室底,斜坡放置,氣流沖向水簾時(shí),漆粒沖擊水滴而被附著留下,水簾由專(zhuān)用循環(huán)水泵維持,調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水量大小,以控制水簾形狀的完整。水簾噴漆室的室壁不易污染,處理漆霧效果較好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但廢水必須進(jìn)行再處理。另外,由于使用大面積水簾,水的蒸發(fā)面積大,室內(nèi)空氣濕度大,可能影響噴涂層的裝飾品質(zhì)。
(2)水洗式噴漆室
水洗式噴漆室通過(guò)水泵——噴嘴將水霧化噴向含噴霧的空氣,利用水粒子的擴(kuò)散與漆粒子的相互碰撞,相互凝聚將漆霧收集到水中,然后對(duì)水進(jìn)行再處理。水粒子的多少,即水量和水的霧化效果直接影響漆霧收集效率,含漆霧空氣的流動(dòng)速度也會(huì)影響漆霧的收集效率。
普通水洗式噴漆室壁容易污染,噴嘴容易堵塞,處理漆霧的效果較差,現(xiàn)已逐漸被其他類(lèi)型的新式濕式噴漆室代替,如水簾——水洗組合式噴漆室等(見(jiàn)圖5—3—24)。組合方式大致分為三種,即多級(jí)水簾(見(jiàn)圖5—3—25和5—3—27)或多級(jí)水洗式噴漆室;水簾、水洗多級(jí)組合式噴漆室;水簾、水洗加曲形風(fēng)道式噴漆室。
組合的基本原理是增加漆霧處理時(shí)間,使漆霧逸出工件至風(fēng)機(jī)排出前經(jīng)多次處理,保證處理充分;增加水粒與漆霧的接觸機(jī)會(huì),使漆霧充分相互凝聚,或使漆霧在液膜上附著或以粒子為核心產(chǎn)生露滴凝聚,以此提高漆霧處理效率;增加漆粒在重力、慣性力和離心力下拋向處理室或水面的機(jī)會(huì),使大粒、重漆粒得到更好地收集和處理。
水簾水洗噴漆室一般由全不銹鋼拼板組合而成,正面是水簾裝置,下面是水池,上部是低噪音風(fēng)機(jī)和排風(fēng)管(噴涂車(chē)間常用的風(fēng)機(jī)見(jiàn)圖5—3—32),背部是水洗裝置和多塊阻隔板。噴涂時(shí),未被鋁材吸收的剩余漆霧,由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓,吸進(jìn)下部吸入口,通過(guò)卷吸器形成卷形風(fēng),水池的水被卷入與漆霧混合,剩余部分經(jīng)過(guò)阻隔板時(shí)被粘附。柜背部設(shè)有噴淋系統(tǒng),洗去漆霧,在柜的上部設(shè)有物理過(guò)濾裝置。照明采用防爆燈具。見(jiàn)圖5—3—26。
在水簾——水洗式噴漆室中,為延長(zhǎng)循環(huán)水的使用壽命和更有效地處理漆霧,常在水中加入凝聚劑,使水中的漆粒凝聚后浮起或下沉,通過(guò)打撈后作為廢渣處理,減少水中的漆霧含量,提高水對(duì)空氣中漆霧的收集效率,延長(zhǎng)循環(huán)水的使用壽命。
3)噴漆室的有關(guān)計(jì)算
(1)噴漆室計(jì)算
①長(zhǎng)度計(jì)算通過(guò)式噴漆室長(zhǎng)度按下式計(jì)算:
L=(Ftu+2e)×1000
式中 L——通過(guò)式噴漆室的長(zhǎng)度/mm;
F——被涂件最大噴漆面積/m2;
t——噴涂1m2工件所需的時(shí)間,對(duì)于手工噴漆,取t=1~5min/m2;
u——輸送機(jī)移動(dòng)速度/m·min-1;
e——被涂件至出口的距離,一般取e=0.6~0.8m。
②噴漆室寬度
噴漆室的寬度(見(jiàn)圖5—3—28)按下式計(jì)算:
B=b+b1+b2+b3
式中 B——噴漆室的寬度/mm;
b——被涂件的最大寬度/mm,若工件要求回轉(zhuǎn),b應(yīng)為工件的最大回轉(zhuǎn)直徑;
b1——被涂件外沿至操作口的距離,對(duì)于小型臺(tái)式噴漆室b1300~400mm,對(duì)于橫向抽風(fēng)通過(guò)式噴漆室b1500~650mm,對(duì)于操作者在室內(nèi)噴漆的上送底抽風(fēng)式噴漆室,b11200~1500mm;
b2——被涂件外沿至漆霧過(guò)濾器之間的距離,一般取b2500~850mm;
b3——漆霧處理器寬度,在計(jì)算室體寬度時(shí),可先取b31000mm,然后根據(jù)噴漆室產(chǎn)品尺寸選取。
③噴漆室高度計(jì)算
噴漆室高度計(jì)算:
H=h+h1+h2
式中 H——噴漆室的高度/mm;
h——吊掛后被涂件的最大高度/mm;
h1——被涂件底部至噴漆室地坪的距離,當(dāng)被涂件為板件、垂直吊掛時(shí),底部需噴面積很小而且不需仔細(xì)噴漆,可取h11300~1600/mm,若采用臺(tái)車(chē)運(yùn)送被涂件或固定轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí),h1為臺(tái)車(chē)的高度或固定轉(zhuǎn)臺(tái)的高度;
h2——被涂件頂部至懸掛輸送軌頂之間的距離,一般取h2700~1500mm,若采用臺(tái)車(chē)運(yùn)送被涂件或固定轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí),h2為被涂件至室頂?shù)木嚯x,根據(jù)操作方便和滿(mǎn)足氣流流向的要求決定。
④門(mén)洞尺寸計(jì)算
門(mén)洞的寬度按下式計(jì)算:
b0b+2bx
式中 b0——門(mén)洞的寬度/mm;
b——被涂工件的最大寬度/mm,當(dāng)被涂件對(duì)稱(chēng)吊掛時(shí),b為工件的實(shí)際最大寬度,若不對(duì)稱(chēng)吊掛時(shí),b按吊掛中心至工件外沿最大距離的2倍計(jì)算;
bx——被涂件與門(mén)洞之間的間隙,一般取bx100~200mm。
門(mén)洞高度計(jì)算按下式計(jì)算:
h0h+hx+hy
式中 h0——門(mén)洞的高度/mm;
h——被涂件的最大高度/mm;
hx——被涂件下部至門(mén)洞底邊的問(wèn)隙,一般hx=100~150mm;
hy——被涂件頂部至門(mén)洞上邊的間隙,一般取hy=80~120mm。
噴漆室內(nèi)用漆量的多少直接影響廢氣的排放濃度。噴漆過(guò)程中,漆粒和溶劑的一部分逸散在空中,使涂料的利用率下降,逸散在噴漆室空間的漆粒和溶劑蒸氣被噴漆室的氣流帶出噴漆室。
噴漆室廢氣排放濃度可按下式計(jì)算
C′=3600fQ/V
式中 C′——噴漆室內(nèi)廢氣排放濃度/mg·m-3
Q——漆粒和溶劑逸散量/mg·s-1
V——噴涂室通風(fēng)量/m3·h-1
f——噴涂作業(yè)不均衡系數(shù)。
廢氣經(jīng)漆霧處理裝置后排放,其排放濃度可按下式計(jì)算:
C=ηC′
式中 C——廢氣經(jīng)漆霧處理后的排放濃度/mg·m-3;
η——漆霧處理裝置的凈化效率。
排放濃度C即風(fēng)管排風(fēng)口排放濃度,可參考有關(guān)手冊(cè)。一般計(jì)算方式是先求出廢氣有效排放高度后,用適當(dāng)?shù)拇髿鈹U(kuò)散公式的下風(fēng)路徑。目前有許多煙氣排放的半經(jīng)驗(yàn)公式可供使用。
五、懸掛輸送線(xiàn)的選用
懸掛輸送線(xiàn):鋁材噴漆線(xiàn)通常采用進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)的方軌懸掛輸送鏈。線(xiàn)速度0~3m/min連續(xù)可調(diào),常用生產(chǎn)速度1~2m/min。單點(diǎn)吊重不小于40kg。設(shè)備包括雙鉸接鏈條(見(jiàn)圖5—3—29)、直軌、彎軌、上下坡軌、檢查軌、熱膨脹軌、張緊裝置、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置、潤(rùn)滑裝置和鋼型材支架等。
輸送線(xiàn)的水平標(biāo)高應(yīng)一致,可不設(shè)升降段,這樣便于型材的噴涂加工??紤]到操作人員的方便,上、下工件區(qū)域可設(shè)置高架平臺(tái)。輸送機(jī)采用變頻調(diào)速控制,便于輸送速度的調(diào)整和延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。輸送線(xiàn)全長(zhǎng)布置防塵、防油積油盤(pán),以防止油污滴掛到噴涂工件表面。
懸掛輸送線(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù):
臥式工藝吊掛節(jié)距:4.2~4.5m
輸送工藝最小轉(zhuǎn)彎半徑:2250mm
最高使用溫度:250℃
每掛型材最大吊重:100kg(2個(gè)吊點(diǎn),以單點(diǎn)吊重50kg計(jì))
①懸鏈規(guī)格:有150型、200型、250型、300型。
②抗拉負(fù)荷:5t、10t、15t。
③驅(qū)動(dòng)裝置:撥鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)座,配擺線(xiàn)針輪減速器,驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)速部分:高性能變頻調(diào)速器。
④單點(diǎn)負(fù)重:30kg、50kg、100kg。
⑤主要性能指標(biāo):
輸入電源:?jiǎn)蜗?20±15%V;
輸出電源:220V;頻率范圍:0.5~100Hz;
調(diào)速范圍:l:10;
控制方式:電壓空間矢量控制;
過(guò)載能力:150%1min:
頻率變化斜度:0.1~300s內(nèi)任意可調(diào);
LED數(shù)字顯示輸出電壓頻率。
輸送鏈主要技術(shù)參數(shù)舉例見(jiàn)表5—3—29。
表5—3—29輸送鏈主要技術(shù)參數(shù)表
型號(hào) 項(xiàng)目 |
150A |
200A 206A |
240A 250A |
300A |
鏈條節(jié)距/mm 單點(diǎn)吊重/kg 鏈條許用拉力/kN 鏈條破斷拉力/kN 鏈條重量/kg·m-1 鏈條工作溫度/℃ 鏈條運(yùn)行速度/m·min-1
調(diào)速范圍 配用方軌/mm 方軌質(zhì)量/kg·m-1 配套電機(jī)功-率/kW |
150 8 2.5 ≥25 2.8 —20~200 0.1~l 0.2~2 0.3~3 0.4~4 1:10無(wú)級(jí) 54×47×3.5 4.5 0.75、1.1、1.5 |
200/206 30 4 ≥40 5.7/5.6 —20~200 0.1~1 0.2~2 0.3~3 0.4~4 1:10無(wú)級(jí) 72 x68×4 6.8 1.1、1.5、2 |
240/250 50 5 ≥50 6.7/6.5 —20~200 0.1~1 0.2~2 0.3~3 0.4~4 1:10無(wú)級(jí) 80 x80×4 7.9 1.5、2.2、3 |
300 100 10 ≥100 11.4 —20~200 0.1~l 0.2~2 0.3~3 0.4~4 1:10無(wú)級(jí) 100×100 x6 14.8 2.2、3、4 |
六、烘漆固化爐的設(shè)計(jì)
熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備的主要結(jié)構(gòu):各種類(lèi)型的熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備,一般由烘干室的爐體、加熱器、空氣幕和溫度控制系統(tǒng)等部分組成。
1)爐體的構(gòu)成
烘干室爐體是由骨架(槽軌)和護(hù)壁(護(hù)板)構(gòu)成的箱式封閉空間結(jié)構(gòu)。一般常見(jiàn)的有框架式和拼裝式兩種形式。
框架式采用型鋼構(gòu)成烘干室的矩形框架基本形狀,框架具有足夠的強(qiáng)度和剛度。室體的主要作用是隔絕烘干室內(nèi)的熱空氣,使之不與外界交流,維持烘干室內(nèi)的熱量,使室內(nèi)溫度維持在一定的工藝范圍內(nèi)。室體也是安裝烘干室其他部件的基礎(chǔ)。
全鋼結(jié)構(gòu)有較高的承載能力,在構(gòu)架上鉚接或焊接鋼板安裝保溫材料,也有的將保溫板預(yù)先制作好后安裝在框架之上??蚣苁揭部稍O(shè)計(jì)成一段一段的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組合。框架式烘干室整體性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但使用材料較多、運(yùn)輸及安裝均不方便,也不利于設(shè)備將來(lái)的改造和搬遷。
拼裝式采用鋼板沿烘干室長(zhǎng)度折成槽軌形式,將保溫板預(yù)先制作好,在安裝現(xiàn)場(chǎng)拼插成烘干室。
槽軌相當(dāng)于烘干室的橫梁,要求槽軌有一定的剛度和強(qiáng)度,槽軌的變形量與烘干室的支柱間距有關(guān)。
保溫護(hù)板由護(hù)板框架、保溫材料和面板構(gòu)成。護(hù)板框架由1~2mm的鋼板沖壓或折邊成槽鋼桿件焊接或鉚接構(gòu)成,高大的護(hù)板框架應(yīng)增加中間橫梁以提高框架的剛度。面板鋪設(shè)在框架兩側(cè),面板一般采用1~2mm的鋼板,通常內(nèi)面板采用鍍鋅鋼板或不銹鋼板,面板之間鋪塞保溫材料隔熱。
一般保溫層的厚度在150~300mm,烘干室頂部保溫層應(yīng)適當(dāng)取厚一些。多行程烘干室中間縱向隔板要以由循環(huán)風(fēng)管取代,如果設(shè)置隔板,中間隔板也可不設(shè)保溫層。
直接嚙合式由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,拼裝方便和熱量泄露較少,使用更為普遍。
2)保溫材料的選擇
護(hù)板內(nèi)保溫層的作用是使室體密封和保溫,減少烘干室的熱量損失,提高熱效率。保溫層必須采用非燃材料制造。保溫層所用材料和厚度應(yīng)由烘干室的溫度、結(jié)構(gòu)決定。一般要求烘干室正常運(yùn)行時(shí),烘干室保溫護(hù)板90%~95%面積的表面溫度不高于環(huán)境溫度(車(chē)間溫度)10~15℃,型鋼骨架的表面溫度不超過(guò)環(huán)境溫度30%。
保溫材料是烘干室的重要組成部分,它對(duì)降低熱能損耗、改善操作環(huán)境有著重要作用,應(yīng)該從以下幾方面對(duì)保溫材料進(jìn)行選擇。
(1)保溫材料的絕熱性
保溫材料的絕熱性即隔熱能力,通常用熱導(dǎo)率λ表示。它與熱損耗量Q的關(guān)系可由下式表示。
式中 Q——單位小時(shí)內(nèi)通過(guò)保溫材料壁板散失的熱損耗量/J·h-1
δ——保溫材料的厚度/m;
F——保溫材料導(dǎo)熱面積/m2;
tB——車(chē)間環(huán)境溫度/℃;
tB——烘干室工作溫度/℃;
λ——保溫材料的熱導(dǎo)彰J·(m·h·℃)-1
由上式可知,烘干室護(hù)板散失的熱損耗量與保溫材料的熱導(dǎo)率λ成正比,因此希望保溫材料的λ值低一些。不同的保溫材料具有不同的熱導(dǎo)率,即使對(duì)于同一種保溫材料,隨著材料的結(jié)構(gòu)、密度、溫度、濕度及氣壓的變化,其熱導(dǎo)率一般也有差異。巖棉傳熱系數(shù)見(jiàn)表5—3—30。
表5—3—30傳熱系數(shù)(巖棉作芯材)表
厚度/mm |
100 |
120 |
150 |
200 |
傳熱系數(shù)/W·(m2·K)-1 熱導(dǎo)率/J·(m·h·℃)-1 |
0.411 1478 |
0.327 1176 |
0.268 963 |
0.210 758 |
由于烘干室的保溫層長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下,因此它必須具有一定的耐熱性。要求保溫材料在受熱后本身的組織不被破壞,絕熱性不會(huì)降低;同時(shí)在升溫和降溫過(guò)程中能經(jīng)受溫度的變化。根據(jù)使用溫度的不同,保溫材料可分為高溫(800℃以上)、中溫(400℃~800℃)、低溫(400℃以下)三種。涂裝烘干室一般工作溫度在200℃以下,屬于低溫加熱設(shè)備。
(3)保溫材料的力學(xué)性能
烘干室的保溫材料主要是填充使用,要求其具有一定的彈性,收縮率小。
(4)保溫材料的密度
密度是保溫材料的主要性能指標(biāo)之一。其計(jì)算公式如下。
式中 ρ——保溫材料的密度kg·m-3;
G——保溫材料的質(zhì)量/kg;
V0——保溫材料在自然狀態(tài)下的體積,/m3。
保溫材料的密度越小,保溫材料的保溫性能越好,因此應(yīng)采用密度小的保溫材料。這樣既可節(jié)約能源,又可減少烘干室的自重。
3)保溫護(hù)板尺寸的確定
保溫護(hù)板的厚度應(yīng)考慮滿(mǎn)足烘干室的工藝要求,保證良好的操作環(huán)境及節(jié)約熱能,又要盡量減少設(shè)備的投資,因此在選擇保溫護(hù)板的厚度時(shí),應(yīng)根據(jù)保障保溫板的溫差進(jìn)行計(jì)算。其中保溫護(hù)板外壁的放熱系數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算。
保溫護(hù)板的厚度應(yīng)考慮滿(mǎn)足烘干室的工藝要求,保證良好的操作環(huán)境及節(jié)約熱能,又要盡量減少設(shè)備的投資,因此在選擇保溫護(hù)板的厚度時(shí),應(yīng)根據(jù)保障保溫板的溫差進(jìn)行計(jì)算。其中保溫護(hù)板外壁的放熱系數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算。
式中δ——保溫材料的厚度/m;
an——保溫護(hù)板的放熱系數(shù)/J·(m2·h·℃)-1
tB——車(chē)間環(huán)境溫度/℃;
tm——保溫護(hù)板內(nèi)壁溫度/℃;
tn——保溫護(hù)板外壁溫度/℃
λ——保溫材料的熱導(dǎo)彰J·(m·h·℃)-1
保溫護(hù)板的寬度尺寸見(jiàn)表5—3—31和5—3—32。
表5—3—31巖棉(玻璃棉)夾芯護(hù)板允許最大跨距表/m
厚度/mm 荷載kg·m-2 |
75 |
100 |
120 |
200 |
50 100 150 200 |
3.6 3.1 2.7 2.4 |
4.2 3.7 3.3 3.0 |
4.8 4.3 3.8 3.7 |
5.5 5.2 4.6 4.3 |
表5—3-32巖棉夾芯護(hù)板支承最大間距表/m(適用于墻板)
厚度/mm 荷載/k9·m一2 |
75 |
100 |
120 |
150 |
200 |
0.5 1.0 1.5 |
2.87 2.31 2.00 |
3.6l 2.85 2.49 |
4.35 3.4l 3.00 |
5.22 4.10 3.62 |
7.21 5.17 5.00 |
4)加熱系統(tǒng)
熱風(fēng)循環(huán)烘干室的加熱系統(tǒng)是加熱空氣的裝置,它能將進(jìn)入烘干室的空氣加熱至一定的溫度范圍,通過(guò)加熱系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)將熱空氣引入烘干室,并在烘干室的有效加熱區(qū)內(nèi)形成熱空氣環(huán)流,連續(xù)加熱工件,使涂層得到固化干燥。為保證烘干室內(nèi)溶劑蒸氣濃度處于安全范圍內(nèi),烘干室需要排除一部分有溶劑蒸氣的熱空氣,同時(shí)需要吸入一部分新鮮空氣予以補(bǔ)充。
(1)加熱系統(tǒng)的分類(lèi)
在燃油型或燃?xì)庑偷募訜嵯到y(tǒng)中,燃燒后的高溫氣體直接參與烘干室的空氣循環(huán),這類(lèi)加熱系統(tǒng)稱(chēng)為直接加熱系統(tǒng)。
熱風(fēng)循環(huán)烘干室如用煤氣直接加熱系統(tǒng)工作時(shí),煤氣在燃燒室中燃燒產(chǎn)生高溫生成物,它與經(jīng)吸風(fēng)管從烘干室中吸出的熱空氣及從空氣過(guò)濾器引進(jìn)的新鮮空氣相混合。混合的熱空氣用風(fēng)機(jī)經(jīng)送風(fēng)管送入烘干室內(nèi),對(duì)工件涂層連續(xù)加熱。
間接加熱系統(tǒng):為滿(mǎn)足熱風(fēng)循環(huán)烘干室各區(qū)段熱風(fēng)量的不同需要,可設(shè)置多個(gè)不同風(fēng)量的相互獨(dú)立的加熱系統(tǒng),也可僅設(shè)備一個(gè)加熱系統(tǒng)。在熱風(fēng)循環(huán)烘干室的升溫段中,工件從室溫升至烘干溫度需要大量熱量,而且大部分溶劑蒸氣在此段內(nèi)迅速揮發(fā),要求較快地排出含有溶劑蒸氣的空氣,因此這個(gè)區(qū)段要求加熱系統(tǒng)能供給較大的熱風(fēng)量。在烘干室的保溫段,涂層主要起氧化或縮聚作用而形成固態(tài)薄膜,同時(shí)也有少量溶劑蒸發(fā),因此不但需要熱量,而且還需要新鮮空氣,但該區(qū)段所需的熱量較升溫區(qū)段少。熱風(fēng)循環(huán)烘干室的加熱系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)室內(nèi)各區(qū)段的不同要求,合理分配熱量。
(2)加熱系統(tǒng)的組成
熱風(fēng)循環(huán)烘干室的加熱系統(tǒng)一般由空氣加熱器、風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)管和空氣過(guò)濾器等部件組成。
①風(fēng)管
加熱系統(tǒng)的風(fēng)管引導(dǎo)熱空氣在烘干室內(nèi)進(jìn)行熱風(fēng)循環(huán),將熱量傳給工件。風(fēng)管由送風(fēng)管和回風(fēng)管組成。
經(jīng)過(guò)加熱器加熱的空氣經(jīng)送風(fēng)口進(jìn)入烘干室內(nèi),與工件與烘干室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量交換后由回風(fēng)回到加熱器,這樣必定引起烘干室內(nèi)空氣的流動(dòng),形成某種形式的氣流流型和速度場(chǎng)。布置送回風(fēng)管(口)的目的是合理組織烘干室內(nèi)空氣的流動(dòng),使烘干室內(nèi)有效烘干區(qū)的溫度能更好地滿(mǎn)足工藝要求。送回風(fēng)管(口)的布置是否合理,不僅直接影響烘干室的加熱效果,而且也影響加熱系統(tǒng)的能耗量。
送回風(fēng)管(口)的位置對(duì)保證整個(gè)烘干室溫度的均勻性有很大影響。送加風(fēng)管(口)的位置應(yīng)以保證熱空氣在烘干室內(nèi)形成合理的氣流組織,使烘干室內(nèi)有效烘干的溫度分布均勻?;仫L(fēng)管布置示例見(jiàn)圖5—3—31。
影響烘干室內(nèi)空氣組織的因素很多,如送風(fēng)口的位置和形式、回風(fēng)口的位置、烘干室的幾何形狀及烘干室內(nèi)的各種擾動(dòng)等。其中以送風(fēng)口的空氣射流及其參數(shù)對(duì)氣流組織的影響最為重要。當(dāng)加熱后的空氣從送風(fēng)口送進(jìn)烘干室后,該射流邊界與周?chē)鷼怏w不斷進(jìn)行動(dòng)量、熱量及質(zhì)量交換,周轉(zhuǎn)空氣不斷被卷入,由于烘干室內(nèi)壁的影響導(dǎo)致形成回流,射流流量不斷增加,射流斷面不斷擴(kuò)大。而射流速度則因與周?chē)諝獾哪芰拷粨Q而不斷下降。應(yīng)該注意到,相鄰間送風(fēng)口的射流也會(huì)相互影響。因此送風(fēng)口的開(kāi)設(shè)應(yīng)考慮到烘干室內(nèi)有效烘干區(qū)的控制溫差、送風(fēng)口的安裝位置、有效烘干區(qū)的最大允許送風(fēng)速度和氣流射程長(zhǎng)度。
風(fēng)管應(yīng)合理敷設(shè),在滿(mǎn)足烘干室要求的條件下,應(yīng)盡量減少風(fēng)管的長(zhǎng)度、截面和方向的變化,以減少管道中的熱損失和壓力損失。風(fēng)管的室外部分表面應(yīng)敷設(shè)保溫層。為保證較長(zhǎng)的烘干室內(nèi)各送風(fēng)口的風(fēng)量基本相同,送風(fēng)管需要設(shè)計(jì)為變截面風(fēng)管??紤]到制造和安裝的方便,也可將送風(fēng)管制成等截面的矩形風(fēng)管,通過(guò)各送風(fēng)口的閥門(mén)進(jìn)行送風(fēng)風(fēng)量調(diào)節(jié)。風(fēng)管之間以法蘭或咬15連接,當(dāng)用法蘭連接時(shí),為了提高連接的密封性、減少漏風(fēng)量,需在連接法蘭之間放入襯墊,襯墊的厚度為3~5mm。如果風(fēng)管內(nèi)氣流的溫度大于70℃時(shí),法蘭之間要襯墊石棉紙或石棉繩進(jìn)行密封。
風(fēng)管一般采用鍍鋅板制造,鋼板的厚度可根據(jù)風(fēng)管的尺寸大小選定。不同風(fēng)管所需的鋼板厚度見(jiàn)表5—3—33和表5—3—34。
表5—3—33圓風(fēng)管鋼板厚度表
外徑/mm |
鋼板制風(fēng)管 |
外徑/mm |
鋼板制風(fēng)管 |
||
外徑允許偏差/mm |
壁厚/mm |
外徑允許偏差/mm |
壁厚/mm |
||
100~200 220~500 |
±l ±1 |
0.5 0.75 |
560~1120 1250~2000 |
±1 ±1 |
1.0 1.2~1.5 |
表5—3—34矩形風(fēng)管鋼板厚度表
外邊長(zhǎng)(A×B)/mm |
鋼板制風(fēng)管 |
外邊長(zhǎng)(A×B)/mm
|
鋼板制風(fēng)管 |
||
允許偏差 /mm |
壁厚 /mm |
允許偏差 /mm |
壁厚 /mm |
||
(120×120)~(200×200) (250×120)~(500×500) |
≈2 ≈2 |
0.5 0.75 |
(630 X250)~(1000×1000) (1250×2000)~(2000×1250) |
≈2 ≈2 |
1.0 1.2~1.5 |
送回風(fēng)管(口)在烘干室內(nèi)布置的方式較多,常用的有下送上回式(見(jiàn)固化爐截面示意圖5—3—30)、側(cè)送側(cè)回式和上送上回式。送回風(fēng)管(口)在烘干室內(nèi)布置方式的選擇必須根據(jù)涂層的要求、設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選擇。各種送風(fēng)管布置方式的特點(diǎn)見(jiàn)表5—3—35。
送風(fēng)口的形式一般有插板式、格柵式、孔板式、噴射式及條縫式。插板式是在送風(fēng)管上開(kāi)設(shè)矩形風(fēng)口,風(fēng)口的送風(fēng)量可由風(fēng)口閘板進(jìn)行調(diào)節(jié)。插板式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、一般下送上回式結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多,但送風(fēng)管的風(fēng)速和送風(fēng)口的風(fēng)速必須選擇合理,應(yīng)盡量避免風(fēng)口切向氣流的產(chǎn)生;格柵式是在矩形風(fēng)口設(shè)置格柵板引導(dǎo)氣流的方向,一般下送上回式和側(cè)送側(cè)回式均可使用,但要增加烘干室的空間;孔板式是在送風(fēng)管的送風(fēng)面上開(kāi)設(shè)若干小孔,這些小孔即送風(fēng)口,一般下送上回式和側(cè)送側(cè)回式均可使用。它的特點(diǎn)是送風(fēng)均勻,但氣流速度衰減得很快。
表5—3—35送風(fēng)管各種布置方式的特點(diǎn)表
送回風(fēng)管 布置方式 |
布置位置 |
特 點(diǎn) |
適用范圍 |
下送上回式 |
送風(fēng)管沿烘干室底部設(shè)置,送風(fēng)口一般設(shè)在工件下部;回風(fēng)管利用烘干室上部空余空間設(shè)置;利用熱空氣的升力,送風(fēng)風(fēng)速底,送風(fēng)溫差較小 |
送風(fēng)經(jīng)濟(jì)性好,氣流組織合理,工件加熱較均勻;烘干室內(nèi)不易起灰,可保障涂層品質(zhì);需占用烘干室底部的大量空間,烘干室體積相對(duì)較大 |
工件懸掛式輸送,涂層品質(zhì)要求較高,隧道式和橋式烘干室更適用 |
側(cè)送側(cè)回式 |
單行程烘干室送回風(fēng)管沿保溫護(hù)板設(shè)置;多行程烘干室送回風(fēng)管沿保溫護(hù)板和工件運(yùn)行中間空間布置 |
送風(fēng)經(jīng)濟(jì)性好,工件加熱較均勻;烘干室內(nèi)不易起灰,保障涂層品質(zhì);氣流組織設(shè)計(jì)要求較高 |
涂層品質(zhì)要求較高,多行程烘干室使其體積設(shè)計(jì)得相對(duì)較小,因此更適用 |
送風(fēng)氣流方向要求盡量垂直于送風(fēng)管,一般依靠送風(fēng)管的穩(wěn)壓層與烘干室內(nèi)之間的靜壓差將空氣送出。穩(wěn)壓層內(nèi)的空氣流速越小,送風(fēng)口出流方向受其影響也越小,從而保證氣流由垂直送風(fēng)管送出。若穩(wěn)壓層空氣流速過(guò)小,送風(fēng)管截面尺寸增大,影響烘干室體積,送風(fēng)管內(nèi)靜壓也可能過(guò)高,漏風(fēng)量會(huì)增大。出風(fēng)速度過(guò)高時(shí),會(huì)產(chǎn)生風(fēng)口噪聲,而且直接影響加熱系統(tǒng)的壓力損失;因此一般限制插板式和格柵式、孔板式出風(fēng)速度在2~5m/s范圍內(nèi),限制噴射式及條縫式出風(fēng)速度在4~10m/s范圍內(nèi)。為保證送風(fēng)均勻,則應(yīng)保證送風(fēng)管內(nèi)的靜壓處處相等。實(shí)際上,空氣在流經(jīng)送風(fēng)管的過(guò)程中,一方面由于流動(dòng)阻力使靜壓下降;另一方面,在送風(fēng)管內(nèi)由于流量沿程逐漸減少,從而使動(dòng)壓逐漸減少和靜壓逐漸增大??傊?,送風(fēng)管內(nèi)的空氣靜壓是變化的。為保證均勻送風(fēng),通常限制送風(fēng)管內(nèi)的靜壓變化不超過(guò)10%。因此,在設(shè)計(jì)送風(fēng)管時(shí)應(yīng)盡量縮短送風(fēng)管的長(zhǎng)度。
②空氣過(guò)濾器
烘干室空氣中的塵埃不僅直接影響涂層的表面品質(zhì),而且還會(huì)影響烘干室內(nèi)壁的清潔并惡化加熱器的傳熱效果,因此烘干室需要采用空氣過(guò)濾器進(jìn)行除塵凈化。補(bǔ)充新鮮空氣的取風(fēng)口位置應(yīng)設(shè)在烘干室外空氣清潔的地方,使吸人的新鮮空氣含塵量較小。
熱風(fēng)循環(huán)烘干室主要使用干式纖維過(guò)濾器和粘性填充濾料過(guò)濾器。
干式纖維過(guò)濾器由內(nèi)外兩不銹鋼(或鋁合金)網(wǎng)和中間的玻璃或特殊阻燃濾料制成的濾布組成。濾布的特點(diǎn)是由細(xì)微的纖維緊密地錯(cuò)綜排列,形成一個(gè)具有無(wú)數(shù)網(wǎng)眼的稠密的過(guò)濾層,通過(guò)接觸阻留作用、撞擊作用、擴(kuò)散作用、重力作用及靜電作用進(jìn)行濾塵。干式纖維過(guò)濾器的過(guò)濾精度較可靠,而且市場(chǎng)上也有產(chǎn)品供應(yīng),應(yīng)該是首選設(shè)備。
③空氣加熱器
空氣加熱器用來(lái)加熱烘干室內(nèi)的循環(huán)空氣以及烘干室外補(bǔ)充的新鮮空氣的混合空氣,使進(jìn)入烘干室內(nèi)的混合氣體保持在一定的工作溫度范圍內(nèi);空氣加熱器按其采用的不同熱媒可以分為燃燒式空氣加熱器、蒸汽(或熱水)式空氣加熱器以及電熱式空氣加熱器。
燃燒式空氣加熱器分為直接加熱式和間接加熱式兩種。
A.直接加熱式空氣加熱器通常稱(chēng)為直接燃燒室,是將燃?xì)饣蛉加屯ㄟ^(guò)燃燒器(燒嘴)在燃燒室內(nèi)燃燒,然后將燃料燃燒生成物和熱空氣的混合氣體送入烘干室加熱工件涂層。該加熱器的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高,缺點(diǎn)是熱量不易調(diào)節(jié),占地面積大,明火也不夠安全。另外,混合熱空氣所含的煙塵較多,影響過(guò)濾器的使用壽命和涂層的品質(zhì)。該加熱器一般不能用在品質(zhì)要求高的涂層烘干。
B.間接加熱式空氣加熱器利用熱源通過(guò)熱交換器加熱烘干室的循環(huán)空氣。該空氣加熱器的特點(diǎn)是安全,熱空氣清潔,熱量容易調(diào)節(jié),占地面積相對(duì)較小,但熱效率相對(duì)直接加熱式空氣加熱器要低一點(diǎn)。
通常認(rèn)為間接加熱式空氣加熱器的效率是直接加熱式空氣加熱器的70%~80%。一般直接加熱式空氣加熱器用于膩?zhàn)踊蛴泻筇幚淼牡灼岷娓墒遥g接加熱式空氣加熱器可用于面漆及罩光涂料的烘干室。燃燒式加熱器燃料供給系統(tǒng)必須設(shè)置緊急切斷閥。直接加熱式空氣加熱器,烘干室的空氣循環(huán)系統(tǒng)的體積流量應(yīng)大于加熱系統(tǒng)燃燒產(chǎn)物體積流量的10倍。燃燒式加熱器若使用直接點(diǎn)火裝置,燃燒室應(yīng)該安裝火焰監(jiān)測(cè)器,在意外熄火時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉燃料供給。
④通風(fēng)機(jī)加熱系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的作用是輸送烘干室內(nèi)的空氣進(jìn)入加熱器得到加熱,使之達(dá)到需要的工作溫度,使烘干室內(nèi)的空氣在空氣過(guò)濾器的作用下改善其潔凈度;均勻烘干室內(nèi)的氣流,提高熱空氣與工件涂層之間的熱量傳遞。
通風(fēng)機(jī)按其作用可分為軸流式和離心式兩種(噴涂車(chē)間常用的風(fēng)機(jī)見(jiàn)圖5—3—32),熱風(fēng)循環(huán)烘干室加熱系統(tǒng)通常采用離心式通風(fēng)機(jī)。對(duì)于固化溶劑型涂層的烘干室,為了防火、防爆,風(fēng)機(jī)需選用防爆型產(chǎn)品。由于一般的離心式通風(fēng)機(jī)輸送介質(zhì)的最高允許溫度不超過(guò)80℃,因此熱風(fēng)循環(huán)烘干室加熱系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)都需要有耐高溫的特殊要求。風(fēng)機(jī)的外殼要求保溫,以減少熱損耗和改善操作環(huán)境。風(fēng)機(jī)與風(fēng)管之問(wèn)的連接應(yīng)該嚴(yán)密,防止由于連接不嚴(yán)造成的漏風(fēng)現(xiàn)象發(fā)生。
為了防止震動(dòng),風(fēng)機(jī)以及配套電機(jī)應(yīng)該采取減震措施。通常在風(fēng)機(jī)和電機(jī)座下安裝減震墊、橡膠減震器或彈簧減震器。減震器應(yīng)根據(jù)工作負(fù)荷和干擾頻率進(jìn)行選擇,必須避免共振的發(fā)生。
由于管路系統(tǒng)連接不夠嚴(yán)密,會(huì)產(chǎn)生一些漏風(fēng)現(xiàn)象,因此設(shè)計(jì)空氣加熱系統(tǒng)的空氣量及壓力損失時(shí),應(yīng)該考慮必要的安全系數(shù)。一般采用的安全系數(shù)為:附加漏風(fēng)量0~10%;附加管道壓力損失l0%~l5%。離心式通風(fēng)機(jī)的性能一般指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的風(fēng)機(jī)性能。所謂標(biāo)準(zhǔn)狀況是指大氣壓力P=0.1MPa,大氣溫度t=20℃,相對(duì)濕度φ=50%時(shí)的空氣狀態(tài)。而熱風(fēng)循環(huán)烘干室空氣加熱系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的使用情況(溫度、大氣壓力、介質(zhì)密度等)均是在非標(biāo)準(zhǔn)情況下,因此設(shè)計(jì)選擇離心式通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓、風(fēng)量和軸功率等均應(yīng)按有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。在烘干室的安裝調(diào)試中,常常要對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓或風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)可以在風(fēng)機(jī)送風(fēng)管道或進(jìn)風(fēng)管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥,通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)閥改變風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)上的工作點(diǎn)。在送風(fēng)管道上減少調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟度時(shí),阻力增加風(fēng)量減少,該裝置簡(jiǎn)單,但風(fēng)量的調(diào)節(jié)范圍較小,而且容易使風(fēng)機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)工作;在進(jìn)風(fēng)管道上減小調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟度時(shí),風(fēng)機(jī)出口后的管網(wǎng)特性曲線(xiàn)不變,因此具有較寬的風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍。
5)空氣幕裝置
對(duì)于連續(xù)式烘干室,一般工件連續(xù)通過(guò),工件進(jìn)出口門(mén)洞始終是敞開(kāi)的。為了防止熱空氣從烘干室流出和外部空氣流入,減小烘干室的熱量損失,提高熱效率,必須在烘干室進(jìn)、出口門(mén)洞處設(shè)置空氣幕裝置??諝饽谎b置是在烘干室工件進(jìn)、出口的門(mén)洞處,以風(fēng)機(jī)噴射高速氣流形成的空氣幕。
熱風(fēng)循環(huán)烘干室的空氣幕一般是在工件進(jìn)、出口門(mén)洞處兩側(cè)設(shè)置(雙側(cè)空氣幕),空氣幕的通風(fēng)系統(tǒng)一般單獨(dú)設(shè)置,即具有兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的空氣幕,分別設(shè)置在烘干室的進(jìn)、出口門(mén)洞處??諝饽怀隹陲L(fēng)速要求適宜,一般為l0~20m/s。對(duì)于烘干溶劑型涂層的烘干室,應(yīng)注意空氣幕風(fēng)機(jī)以及配套電機(jī)的防爆問(wèn)題。
6)溫度控制系統(tǒng)
溫度控制系統(tǒng)的目的是通過(guò)調(diào)節(jié)加熱器熱量輸出的大小,使熱風(fēng)循環(huán)烘干室內(nèi)的循環(huán)空氣溫度穩(wěn)定在一定的工作范圍內(nèi),溫度控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置超溫報(bào)警裝置,確保烘干室安全運(yùn)行。
通常烘干室溫度的測(cè)量采用熱電偶溫度計(jì)或熱電阻溫度計(jì)。常用的測(cè)溫方法有單點(diǎn)式和三點(diǎn)式兩種。
單點(diǎn)式是最簡(jiǎn)單的測(cè)溫方法,將溫度計(jì)插入烘干室側(cè)面的保溫護(hù)板,一般插入位置是在烘干室有效烘干區(qū)的中間,在保證不碰撞工件的條件下,盡可能靠近工件,該測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的溫度被認(rèn)為是烘干室的平均工作溫度,該測(cè)溫點(diǎn)也用作烘干室的控溫點(diǎn)。
三點(diǎn)式測(cè)溫方式是將溫度計(jì)I插入烘干室的保溫護(hù)板,插入方法與單點(diǎn)式測(cè)溫方法相同。溫度計(jì)Ⅱ插入加熱器的前端,該測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的溫度被認(rèn)為是烘干室的最低工作溫度。溫度計(jì)Ⅲ插入加熱器的后端,該測(cè)溫點(diǎn)測(cè)得的溫度被認(rèn)為是烘干室的最高工作溫度。必須注意,插人加熱器前、后端的溫度計(jì)與加熱器的燃燒室或換熱器之間必須保持一定的距離,否則會(huì)影響溫度計(jì)測(cè)溫的正確性。三點(diǎn)式測(cè)溫法的優(yōu)點(diǎn)是可以觀(guān)察到烘干室的平均溫度和加熱器的加熱能力,能夠比較全面準(zhǔn)確地反映烘干室的實(shí)際工作情況,可以避免單點(diǎn)式測(cè)溫法由于溫度的測(cè)溫誤差或故障造成的控溫失常。三點(diǎn)式測(cè)溫法采用的控溫點(diǎn)一般是插入加熱器前端的溫度計(jì)Ⅱ或插人烘干室保溫護(hù)板中間的溫度計(jì)Ⅰ。
(2)燃料型加熱器的溫度控制
當(dāng)使用燃油或燃?xì)庾鳛榧訜釤嵩磿r(shí),要通過(guò)調(diào)整供應(yīng)燃油和燃?xì)獾拈y或燒嘴來(lái)調(diào)整燃料的燃燒量,從而控制循環(huán)空氣的溫度。
(3)溫度跟蹤記錄儀能合理地對(duì)在烘烤過(guò)程中烘道內(nèi)四周空氣及工件的各點(diǎn)溫度進(jìn)行測(cè)量和記錄。新型的記錄系統(tǒng)被置于一個(gè)保溫箱內(nèi)能隨工件在爐內(nèi)通過(guò),同時(shí)記錄工件或空氣的溫度。被記錄下的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在記錄器內(nèi),并可在數(shù)秒鐘內(nèi)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中作進(jìn)一步的分析。所有有關(guān)的信息可被打印數(shù)據(jù)表和曲線(xiàn)圖。并能依托Windows系統(tǒng)平臺(tái)和軟件支持進(jìn)行處理分析。
跟蹤記錄儀技術(shù)特性舉例
測(cè)量通道數(shù):4;
測(cè)量范圍:0~250℃;
精度:1%;
分辨率:0.9℃;
記錄容量:32520個(gè)數(shù)據(jù);
靜態(tài)空氣中響應(yīng)時(shí)間:≤10s;
任意采樣間隔:0.5s~任意。
7)爐體尺寸的計(jì)算依據(jù)
采用設(shè)備的類(lèi)型;傳熱的形式;最大生產(chǎn)率(m2/h或kg/h);掛件最大外形尺寸,長(zhǎng)度(沿懸掛輸送機(jī)移動(dòng)方向,m)、吊掛間距(m)、寬度(m)、高度(m);輸送機(jī)的技術(shù)特性,型號(hào)、速度(m/min)、移動(dòng)部分質(zhì)量(包括掛具,kg/h);涂料及溶劑稀釋劑,種類(lèi)、進(jìn)入烘干室的涂料消耗量(kg/h)、進(jìn)人烘干室的溶劑稀釋劑消耗量(kg/h);固化溫度(℃);固化時(shí)間(min);車(chē)間溫度(℃);熱源種類(lèi)。
主要參數(shù):如蒸氣壓力,電壓,燃油后燃?xì)獾臒嶂?、密度等?
8)爐體尺寸的計(jì)算(以連續(xù)式單行程烘干室爐為例)
(1)連續(xù)式單行程烘干室爐體長(zhǎng)度的計(jì)算
L=l1+l2+l3
l1vt
式中 L——連續(xù)式烘干室的爐體長(zhǎng)度/m;
l1——烘干區(qū)長(zhǎng)度/m
v——懸掛輸送機(jī)速度/m·min-1;
t——固化時(shí)間/min;
l2——進(jìn)口區(qū)長(zhǎng)度/m
l3——出口區(qū)長(zhǎng)度/m
當(dāng)設(shè)備為直通式烘干室時(shí),l3、l2一般為2~4m;
(2)連續(xù)式烘干室爐體寬度的計(jì)算
爐體的寬度按下式進(jìn)行計(jì)算:
B=b+2R(n-1)+2b1+2b2+2b3
式中 B——連續(xù)式烘于室的爐體寬度/m;
b——掛件的最大寬度/m;
n——烘干室的行程數(shù);(單行程時(shí)n=1)
R——懸掛輸送機(jī)水平轉(zhuǎn)彎軌道半徑/m;
b1——掛件與循環(huán)風(fēng)管的間隙/m,應(yīng)根據(jù)掛件的轉(zhuǎn)向情況等因數(shù)確定;
b2——風(fēng)管寬度/m;
b3——烘干室保溫護(hù)板厚度,一般取0.15~0.3m。
(3)連續(xù)式烘干室體截面高度的計(jì)算
室體截面的高度按下式計(jì)算:
H=h+hl+h2+h3+δl+δ2
式中 H——連續(xù)式烘烘干室的室體截面高度/m;
h——掛件的最大高度/m;
hl——掛件頂部至烘干室頂部?jī)?nèi)壁的距離/m;
h2——掛件底部至循環(huán)風(fēng)管的距離,一般取0.25~0.4m,當(dāng)在高度方向上不設(shè)風(fēng)管時(shí),h2即為掛件底部至烘干室底部?jī)?nèi)壁的距離,一般取0.5~0.6m;
h3——循環(huán)風(fēng)管截面高度/m,當(dāng)在高度方向上不設(shè)置風(fēng)管時(shí),h30;
δl——烘干室頂部保溫層厚度,一般取0.15~0.3m;
δ2——烘干室底部保溫層溫度,一般取0.2m。
9)門(mén)洞尺寸的計(jì)算
工件通過(guò)處門(mén)洞的寬度按下式計(jì)算:
b0b+2b3
式中 b0——工件通過(guò)處門(mén)洞的寬度(通常指烘干室門(mén)洞寬度)/m;
b——工件的最大寬度/m;
b3——工件與門(mén)洞側(cè)邊的間隙,一般取0.15~0.3m。
副梁(吊掛)通過(guò)處門(mén)洞的寬度按下式
b′0b′+2b′3
式中 b′0——副粱通過(guò)處門(mén)洞的寬度/m;
b′——副梁的最大寬度/m;
b′3——副梁與門(mén)洞側(cè)邊的間隙,一般取0.1~0.15m;
工件通過(guò)處門(mén)洞的高度按下式計(jì)算:
h0h+h4+h5
式中 h0——門(mén)洞的高度/m;
h——工件的最大高度/m;
h4——工件(或吊桿)底部至門(mén)洞底邊的間隙,一般取0.15—0.25m;
h5——工件頂部至門(mén)洞頂邊的間隙,一般取0.1~0.12m。
設(shè)置空氣幕的進(jìn)、出口門(mén)洞應(yīng)考慮空氣幕管道的安裝位置。
10)鋁板鋁型材氟碳噴涂固化爐的選用要求
一般采用直通隧道式熱風(fēng)循環(huán)烘道,熱源最好使用液化石油氣或天然氣。熱風(fēng)發(fā)生器最好用電腦控制、無(wú)級(jí)調(diào)火熱風(fēng)發(fā)生器。為防止熱量損失,進(jìn)、出口段設(shè)置隔熱風(fēng)幕,并根據(jù)工件尺寸的大小,選擇調(diào)整門(mén)洞開(kāi)口大小。循環(huán)送風(fēng)系統(tǒng)為下送、上抽結(jié)構(gòu),以降低烘道的上、下自然溫差。爐內(nèi)空氣通過(guò)燃燒室的熱交換器交換,送到出風(fēng)管。出風(fēng)管布置在沿烘道長(zhǎng)度方向上的烘道下部,出風(fēng)口設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)并且風(fēng)量可調(diào),即每問(wèn)隔500~700mm對(duì)稱(chēng)設(shè)置調(diào)整風(fēng)門(mén),用來(lái)調(diào)整整個(gè)烘道的溫度梯度,確保爐內(nèi)空氣干凈、爐溫曲線(xiàn)分布均勻?;仫L(fēng)管設(shè)在烘道的上部或中上部,通過(guò)合理的風(fēng)口布局,利用熱空氣自然的升力,烘道內(nèi)形成自下而上的熱流。并在熱風(fēng)發(fā)生器后端設(shè)置防塵、防火不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)。烘道外部的循環(huán)風(fēng)管及風(fēng)機(jī)均需有200mm以上的保溫層。
爐體一般采用拼板式結(jié)構(gòu),拼板外壁板用l~1.5mm冷軋板,拼板內(nèi)壁板用l~1.5mm不銹鋼板或鍍鋅板,由于烘道的工作溫度高(250℃),要求保溫層中間填放200~300mm厚的硅酸鋁纖維棉氈或巖棉保溫材料。為保證烘道的清潔度,烘道內(nèi)壁板及循環(huán)送回管道最好用不銹鋼板制造,爐體總高3.6~4.5m,寬l.1~1.8m,爐外殼通常用1.2mm彩色噴涂冷軋板做裝飾。
白云南亞機(jī)電設(shè)備廠(chǎng)固化爐實(shí)例介紹(見(jiàn)圖5—3—33):
①外形設(shè)計(jì):為提高設(shè)備外飾性,外壁板做成窄長(zhǎng)條狀,支架涂配上顏色,外觀(guān)美觀(guān)漂亮。風(fēng)管設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單有效,布局合理,總體外型美觀(guān)。
②爐口兩端設(shè)空氣膨脹室,利用氣流膨脹和收縮自身阻力大大減少跑熱。爐進(jìn)出口設(shè)動(dòng)力抽風(fēng)罩。
③熱源的設(shè)計(jì):燃燒室采用316L耐熱不銹鋼。熱源增加設(shè)置防爆門(mén),保護(hù)熱源的安全。燃燒室獨(dú)特設(shè)計(jì),消除燃燒時(shí)產(chǎn)生的盲點(diǎn),風(fēng)機(jī)有延時(shí)裝置,確保熱源內(nèi)部的溫度處于較低的狀態(tài),以增加熱源的使用壽命(內(nèi)膽壽命約3年)。能讓燃料充分燃燒,與現(xiàn)有設(shè)計(jì)相比,有較高的燃燒效率。
⑤采用最新烘道爐體拼板,加強(qiáng)筋與壁板連接增加了一層隔熱石棉膠板。切斷熱橋。外壁是空氣隔熱層,保證絕熱效果更好。
七、流平室
流平通道應(yīng)潔凈,通風(fēng)良好,通常為封閉結(jié)構(gòu)。底部開(kāi)一定數(shù)量的通風(fēng)窗,窗口裝有不銹鋼濾網(wǎng)。頂部有排風(fēng)系統(tǒng)將工件散發(fā)的漆霧排出室外。流平室兩側(cè)需設(shè)置大面積采光玻璃,局部裝照明燈,以方便檢驗(yàn)人員觀(guān)察噴涂表面品質(zhì)。
流平通道長(zhǎng)度L = 懸掛輸送機(jī)速度v×流平時(shí)間s
八、供氣系統(tǒng)
壓縮空氣是僅次于電力的第二動(dòng)力能源,又是噴漆涂裝的工藝氣源。未經(jīng)處理的壓縮空氣中含有相當(dāng)數(shù)量的雜質(zhì),主要有:
(1)固體微粒:在一個(gè)典型的大城市環(huán)境中1m3大氣中約含有l(wèi)40×1010個(gè)微粒,其中大約80%在尺寸上小于2μm,空壓機(jī)吸氣過(guò)濾器無(wú)法消除。此外,空壓機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部也會(huì)不斷產(chǎn)生磨屑、銹渣和油的碳化物,它們將加速用氣設(shè)備的磨損,導(dǎo)致密封失效;
(2)水分:大氣中相對(duì)濕度一般高達(dá)65%以上,經(jīng)壓縮冷凝后,即成為濕飽和空氣,并夾帶大量的液態(tài)水滴,它們是設(shè)備、管道和閥門(mén)銹蝕的根本原因,冬天結(jié)冰還會(huì)阻塞氣動(dòng)系統(tǒng)中的小孔通道。值得注意的是:即使是分離于凈的純飽和空氣,隨著溫度的降低,仍會(huì)有冷凝水析出,大約每降低10℃,其飽和含水量將下降50%,即有一半的水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水滴(見(jiàn)表5—3—36)。所以在壓縮空氣系統(tǒng)中采用多級(jí)分離過(guò)濾裝置或?qū)嚎s空氣預(yù)處理成具有一定相對(duì)濕度的干燥氣是很必要的;
(3)油份:高速、高溫運(yùn)轉(zhuǎn)的空壓機(jī)采用潤(rùn)滑油可起到潤(rùn)滑、密封及冷卻作用,但污染了壓縮空氣。采用自潤(rùn)滑材料發(fā)展的少油機(jī)、半無(wú)油機(jī)和全無(wú)油機(jī)雖然降低了壓縮空氣中的含油量,但也隨之產(chǎn)生了易損件壽命降低,機(jī)器內(nèi)部和管路系統(tǒng)銹蝕以及空壓機(jī)在磨合期、磨損期及減荷期含油量上升等副作用。這對(duì)于追求高可靠性的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)無(wú)疑是一種威脅。
表5—3—36溫度與飽和水蒸氣含量的關(guān)系表
溫度/℃ 水蒸汽含量/g·m-3 |
80 292.9 |
70 197.9 |
60 130.1 |
50 83.2 |
40 51.2 |
30 30.4 |
20 17.3 |
10 9.4 |
溫度/℃ 水蒸汽含量/g·m-3 |
0 4.8 |
-10 2.2 |
-20 0.9 |
-30 0.34 |
-40 0.12 |
-50 0.035 |
-60 0.011 |
-70 0.0028 |
綜上所述,壓縮空氣中的污染物若得不到有效清除,其危害是很大的,主要體現(xiàn)在:①降低主品質(zhì)(影響加工精度、噴涂品質(zhì)等);②造成用氣設(shè)備的性能、壽命下降;③危害凈化系統(tǒng)(如油能降低吸附劑性能,降低冷干機(jī)換熱效率等)。此外由于噴槍和氣動(dòng)元件失效而造成停工、維修等的間接損失。
隨著高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,壓縮空氣(氣體)的污染及其凈化技術(shù)引起了各國(guó)用氣廠(chǎng)家和制造商的重視。具有除油、除水、除塵、除氣味的各種凈化裝置不斷被開(kāi)發(fā),市場(chǎng)需求與日俱增。壓縮空氣凈化技術(shù)的發(fā)展為新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)改造提供潔凈、可靠的氣源。
1)壓縮空氣凈化技術(shù)
除水方法和設(shè)備多樣化:凝聚式高效過(guò)濾器可幾乎l00%的分離液態(tài)微滴,獲得該工作溫度下的純飽和空氣;冷凍式干燥機(jī)可獲得壓力露點(diǎn)2~10℃的較干燥空氣;吸附式干燥器甚至能達(dá)到壓力露點(diǎn)-70℃以下的超干燥空氣。
冷凍式干燥機(jī)工作原理(見(jiàn)圖5—3—35):壓縮空氣送人冷干機(jī)后,在“空氣-空氣”熱交換器內(nèi)通過(guò)流出的冷卻后的壓縮空氣進(jìn)行預(yù)冷。經(jīng)過(guò)預(yù)冷后的壓縮空氣流經(jīng)“制冷劑-空氣”熱交換器,在那里它被進(jìn)一步冷卻至需要的壓力露點(diǎn)溫度。通常露點(diǎn)溫度是3℃或5℃,而工況及環(huán)境通常高于此溫度,干燥機(jī)下游管路中的水蒸氣不會(huì)冷凝成水。在干燥過(guò)程中壓縮空氣中的水蒸氣冷凝成水,收集后,被自動(dòng)地排掉。最后,冷卻后的壓縮空氣被流入的熱壓縮空氣重新回暖。這一過(guò)程起到既節(jié)能,又防止干燥機(jī)下游管路中壓縮空氣濕氣冷凝成水腐蝕相關(guān)管路的作用。冷凍干燥機(jī)參數(shù)見(jiàn)表5—3—39。
超濾裝置:當(dāng)傳統(tǒng)的過(guò)濾方法仍維持在幾微米至幾十微米過(guò)濾精度時(shí),采用超細(xì)纖維、中空纖維、濾膜等新材料的高效、超高效過(guò)濾器將過(guò)濾精度指標(biāo)達(dá)到亞微米級(jí),為了獲得高性能的除油或除微生物效果,國(guó)外品牌產(chǎn)品的商業(yè)性能指標(biāo)已達(dá)到0.Olμm,濾效高達(dá)99.999%以上。
壓縮空氣凈化過(guò)濾的種類(lèi)見(jiàn)表5—3—37。
表5—3—37壓縮空氣凈化過(guò)濾的分類(lèi)表
過(guò)濾器的分類(lèi) |
基本原理與結(jié)構(gòu) |
作 用 |
|
過(guò) 濾 器 |
前置過(guò)濾器 精密過(guò)濾器 超精密過(guò)濾器 活性炭過(guò)濾器 滅菌過(guò)濾器 |
慣性碰撞為主,中效纖維,燒結(jié)材料 以擴(kuò)散攔截效應(yīng)為主超細(xì)纖維組合 以擴(kuò)散效應(yīng)為主超細(xì)纖維組合 兩級(jí)活性炭吸附+超細(xì)纖維過(guò)濾 以擴(kuò)散效應(yīng)為主超高效、耐濕熱材料 |
濾除l μm以上顆粒 濾除0.Ol~1 μm以上微粒 濾除0.01 μm以上微粒 除油蒸氣、臭味 濾除細(xì)菌、噬菌體 |
無(wú)熱再生于燥器 |
變壓吸附5min切換自動(dòng)控制體積小 |
吸附水蒸氣 |
|
有熱再生干燥器 |
變溫吸附8 h切換半自動(dòng)控制體積大 |
|
|
冷凍式干燥機(jī) |
通過(guò)制冷循環(huán)使壓縮空氣降溫 |
冷卻分離水蒸氣 |
2)氟碳噴涂用壓縮空氣的配置(設(shè)備連接見(jiàn)供氣系統(tǒng)示意圖5—3—34)
(1)注油式螺桿空氣壓縮機(jī) l臺(tái)
(2)風(fēng)冷式冷凍干燥機(jī) l臺(tái)
(3)儲(chǔ)氣罐(1~1.5m3) 1臺(tái)
(4)主管路過(guò)濾器(水分離)WSl臺(tái)
①用于隔離壓縮空氣中的液態(tài)水,并可達(dá)到99%左右的清除效果,干凈、高效、節(jié)能、高流量。
②最大工作壓力:l6Pa。
③工作環(huán)境:-15~66℃
④進(jìn)氣口徑:內(nèi)牙l/2″或以上。
(5)高效管路過(guò)濾器(精密過(guò)濾)AO 1臺(tái)
AO級(jí)精密過(guò)濾器,可除去壓縮空氣中1μm以上的水粒子,并可凝聚液態(tài)油和水,在正常工作條件下,經(jīng)過(guò)濾后空氣中油霧含量不超過(guò)0.5mg/m3。
(6)超高效除油過(guò)濾器(精密過(guò)濾)AA l臺(tái)
AA級(jí)精密過(guò)濾器,可除去0.01μm以上的油、水粒子,與AO級(jí)配合使用,可使壓縮空氣中油、水含量降至0.01mg/m3以下。
表5—3—38過(guò)濾器規(guī)格表
規(guī)格型號(hào) |
處理量 /m3·min-1 |
濾芯 支數(shù) |
外型尺寸/mm |
接口尺寸 |
||||
主管路 過(guò)濾器 |
高效管路 過(guò)濾器 |
超高效除 油過(guò)濾器 |
活性炭 過(guò)濾器 |
A |
B |
|||
01 02 03 06 08 |
01 02 03 06 08 |
01 02 03 06 08 |
01 02 03 06 08 |
1.5 2.5 3.6 6.5 8.5 |
1 1 l 1 l |
105 125 135 135 135 |
225 335 335/565 565/740 565/740 |
內(nèi)牙Gl(1/2)″ 內(nèi)牙Gl″ 內(nèi)牙Gl(1/2) ″ 內(nèi)牙G2″ G2″ |
表5—3—39冷凍干燥機(jī)參數(shù)表
額定處理量 /Nm3·Min-1 |
電 源 |
壓縮機(jī)功率 /kW |
風(fēng)扇馬達(dá) /1W |
制冷劑 |
進(jìn)出口管徑 |
外形尺寸 (長(zhǎng)X寬x高)/mm |
凈重 /kg |
2.3 3.5 5.5 6.5 7.5 8.5 |
l ph220V/50Hz 1 ph220V/50Hz 1 ph220V/50Hz l ph220V/50Hz 1 ph220V/50Hz l ph220V/50Hz |
0.37 0.64 1.5 1.57 1.94 1.94 |
60 90 120 120 180 180 |
R-22 R-22 R-22 R-22 R-22 R-22 |
Rcl″ Rcl(1/2)″ Rcl(1/2)″ Rc2″ Rc2″ Rc2″ |
760×460×630 760×460×630 950×650×800 950×650×800 1100×750×850 1100 x750×850 |
80 85 125 175 200 230 |
螺桿式空氣壓縮機(jī)由螺桿轉(zhuǎn)子主機(jī)、電機(jī)、齒輪傳動(dòng)裝置、空氣過(guò)濾器、油氣分離器、換熱器、智能控制系統(tǒng)組成,有的內(nèi)置冷干機(jī)(見(jiàn)圖5—3—36),參數(shù)舉例見(jiàn)表5—3—40。
表5—3—40螺桿式空氣壓縮機(jī)參數(shù)表
型號(hào) |
名義功率 /kW |
容積流量 m3min-1 |
滿(mǎn)載壓力① /bar |
長(zhǎng)l /mm |
寬形 /mm |
高h /mm |
質(zhì)量 /kg |
XF30 EP30 XF50 EP50 XF75 EP75 |
22 22 37 37 55 55 |
3.9 3.5 6.O 5.4 9.8 8.7 |
6.9 8.6 6.9 8.6 6.9 8.6 |
1245 1245 1346 1346 1689 1689 |
1067 1067 1067 1067 1065 1065 |
1372 1372 1892 1892 1696 1696 |
610 610 814 814 1271 1271 |
注:①1bar=103Pa
3)空壓房的選址要求
①靠近負(fù)荷中心(噴漆室);
②供電排水合理;
③包含機(jī)器設(shè)備儲(chǔ)氣罐的空間和輔助空間(維修空壓機(jī)時(shí)使用);
④進(jìn)氣口的空氣源要清潔,如果進(jìn)氣口的工作環(huán)境差要增加過(guò)濾設(shè)備;
⑤避免靠近散發(fā)爆炸性,腐蝕性和有毒氣體(如溶劑油漆)及粉塵等有害物場(chǎng)所,并位于下風(fēng)側(cè);
⑥空壓房要為獨(dú)立或附屬建筑物,通風(fēng)良好,防日曬。
九、供漆系統(tǒng)
鋁材噴涂供漆系統(tǒng)通常有壓力桶式供漆、齒輪定量泵和往復(fù)泵供漆三種。
自流式供漆裝置依靠重力供漆,即利用高位槽使漆自動(dòng)流下,適用于小型工件的靜電噴涂,常與小型噴涂室配套使用。壓力桶式供漆裝置直接采用涂料加壓桶供漆,壓力一般采用0.1~0.3MPa,并可同時(shí)向2~3支靜電噴槍供漆(見(jiàn)圖5—3—38和圖5—3—39)。
表5—3—41氣動(dòng)式自動(dòng)攪拌壓力桶規(guī)格表
容量/L |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
尺寸/cm |
30×52 |
34×69 |
34×8l |
42×81 |
42×95 |
質(zhì)量/kg |
18 |
26 |
30 |
35 |
40 |
壓力桶參數(shù)實(shí)例:
外桶材質(zhì):2.6mm鐵板卷焊成型;蓋:5mm鐵板沖壓成型;
內(nèi)桶材質(zhì):0.4mm不銹鋼內(nèi)桶;
原料范圍:一般流動(dòng)性原料皆可使用;
使用動(dòng)力:壓縮空氣;
正常使用壓力:0.5~3kg;
最大承受壓力:8kg;
安全閥安全壓力:可調(diào)整(一般為3.5~4kg);
最大輸送量:60L/min。
鋁材噴涂供漆系統(tǒng)見(jiàn)圖5—3—40,一般采用齒輪定量泵或往復(fù)供漆泵,可同時(shí)向多支靜電和手動(dòng)噴槍供漆。雙組分供漆系統(tǒng)通常適用于聚胺脂涂料噴涂。
齒輪定量泵供漆參數(shù)實(shí)例見(jiàn)表5—3-42。
表5—3—42齒輪定量泵參數(shù)例
型 號(hào) |
10—2 |
10—3 |
10—6 |
涂料適用 流量數(shù)讀出 油漆吐出量mL/轉(zhuǎn) 泵驅(qū)動(dòng)馬達(dá)控制 齒輪泵轉(zhuǎn)速RPM 油漆吐出量調(diào)整 材質(zhì) 驅(qū)動(dòng)電力 |
素色漆、金屬漆適用 電子數(shù)字 1.8 AC變頻 10~150 無(wú)級(jí)遙控 不銹鋼 AC 220V 50/60 Hz |
素色漆、金屬漆適用 電子數(shù)字 3 AC變頻 10~150 無(wú)級(jí)遙控 耐蝕合金 AC 220V 50/60 Hz |
素色漆、金屬漆適用 電子數(shù)字 6 AC變頻 10~150 無(wú)級(jí)遙控 耐蝕合金 AC 220V 50/60 Hz |
表5—3—43258往復(fù)供漆泵工作參數(shù)表
壓力比率 |
2:1 |
4:1 |
16:1 |
27:1 |
|
名義工作壓力范I訇/kg·cm-2 |
3~ll |
6~22 |
22~90 |
39~152 |
|
油漆傳輸 /L·min-1 |
15次往復(fù)計(jì) 30次往復(fù)計(jì) 60次往復(fù)計(jì) |
5.68 11.36 22.7 |
2.87 5.68 11.36 |
0.75 1.51 3.03 |
0.45 0.91 1.82 |
泵往復(fù)周期/次·L-1 每次往復(fù)/L·次-1 空氣需求(以15次往復(fù)計(jì))/L.s-1 最大工作壓力/kg·cm-2 |
2.5 0.4 1.85 12.3 |
5 0.2 1.85 25 |
20 0.05 1.85 106 |
33 0.03 1.85 176 |
十、電動(dòng)往復(fù)升降機(jī)(見(jiàn)圖5—3—42)
可選最大上下行程通常為1800mm,往復(fù)速度0~25m/min無(wú)級(jí)可調(diào)。要求速度平穩(wěn),無(wú)爬行現(xiàn)象。選用變頻器來(lái)控制升降機(jī),自動(dòng)化程度高、可靠性強(qiáng)、控制方式靈活,能在不停機(jī)的情況下進(jìn)行行程調(diào)節(jié)。最好是可編程控制某段的往復(fù)速度。電動(dòng)升降機(jī)參數(shù)見(jiàn)表5—3—44。