近年来我国重型汽车行业发展比较迅速,促使我国重型汽车涂装技术产生了质的飞跃,逐步与国际接轨。目前国内重型汽车涂装要求具有很高的装饰性、很强的防腐蚀能力和良好的耐候性。为进一步提高我国重型汽车行业零部件涂装工艺水平,本文就涂装的典型设备喷漆房进行探讨。
涂装指将涂料覆于工件表面上并经干燥成膜的工艺。涂装是目前国内外产品耐腐蚀和装饰的最经济而有效的方法。采用喷涂法涂装时,产生的漆雾飞散到周围空气里,另外,在喷涂过程中涂料中的溶剂气化扩散,污染工作环境,如果不及时排除,不仅会影响涂装质量,而且有害于操作者的身体健康,还有发生火灾爆炸的危险。
因此,喷涂作业区域必须具有排风装置和漆雾捕集装置,并在具有良好照明和消防设施配置齐全的作业室内进行,这种作业室称为喷漆房。喷漆房是处理漆雾的设备。其作用是将喷漆过程中产生的漆雾限制在一定的区域内并进行过滤处理。
基于喷漆房结构多样化和用途不同,喷漆房的种类很多,工件单侧喷涂喷漆房就是其中的一种。该喷漆房应用广泛,可用于重型汽车发动机、车桥、铸件、油箱、散热器等中、小零部件的喷涂。
喷漆房一般由室体、送风系统、排风系统、漆雾捕集系统、供水系统、漆泥处理系统及电器控制系统等组成。
喷漆房的室体是用来把过喷的漆雾限制在其范围内,再由通风装置使漆雾沿一定的流动方向流至过滤装置进行处理。
室体一般由动压室、静压室和喷漆房体等组成。从供风系统送来的风进入动压室,使气流和气压分布均匀,再经动压室下部的袋式过滤器进入静压室。使静压室的气流分布更均匀。在静压室与喷漆房体之间有整体的支承框架,在它上面铺上无纺布过滤层。风经过这一过滤层流向喷漆间内更均匀。
喷漆房体一侧采用钢化玻璃窗和壁板封闭,室体外侧安装日光灯照明灯箱,灯光通过密封的玻璃窗照射操作区域,操作区域外侧设置带自动关闭器的门。另一侧采用壁板封闭,壁板上设检修门。
送风系统是喷漆房操作区域提供经调温、调湿、过滤的洁净新鲜空气的设备。送风量取决于喷漆房内风速的大小、喷漆房的大小,温度、湿度和除尘度取决于所喷涂的涂料品种、涂层外观质量要求和操作人员的作业环境。
喷漆房典型的空调送风系统:防鸟栅栏(进风口)→吸风调节百叶窗→预(初)过滤器→预加热器→水洗段及挡水板→后加热器→风机→后过滤器→消声器→送风调节百叶窗。根据用户的不同需求,空调送风系统可有以上不同段组成。
它们安装在一个通道式的一般为镀锌钢板制做的室体内。由于风量较大,只具备加热升温的功能,因夏季降温耗能量及投资大,一般不设降温装置,不具备降温的功能。加热热源为热水、蒸汽、电、燃油、导热油、天然气等。在北方冬季,室外气温降到-20℃以下场合,在吸风口可安装天然气燃烧喷嘴,直接加热,在风沙大的地区在引风口可增设砂过滤器。在南方,绿化环境好、风沙少和湿度高的场合,为节省投资,可省掉水洗段。水洗段的水槽,壁板采用不锈钢板制成,供应的水质要好。
在过滤器的前后一般安有压差计,当压差达到一定值时就应更换过滤元件。过滤元件采用无纺布过滤材料制成。
一般都从厂房外吸风,吸风口选择在强风时砂尘少的场所,离喷漆房排风口远一点或在其风向上侧处,吸风口应安装金属网或栅栏,以防止吸入鸟类。为防止风机的噪声传入喷漆房,在风机后的风道应安消声器。
排风系统由排风风机及风管等组成。排风风机可选用轴流风机、离心风机,风机须采用防爆风机,排风量小于送风量,以保证喷漆房内为微正压。排风口应高于车间2m以上。
漆雾捕集系统分为干式和湿式两大类。
干式漆雾捕集系统采用过滤网对漆雾进行捕集,滤网型过滤器也称为捕捉器,其结构是把玻璃纤维或纸质纤维制成的滤网固定在框架两面,成为垫状。过滤器两面的网目不同,吸入面的目数较大。
滤网型过滤器的特点是不仅能捕集带有粘性的涂料颗粒,而且也能捕集失去粘性的涂料颗粒。随着捕集漆雾量的增加,滤网的孔目会被阻塞,影响过滤效果,这时需要更换新网,失去作用的滤网烧掉废弃即可,处理简单。
湿式漆雾捕集系统有淌水、喷淋式、水帘式装置。
淌水装置亦称瀑布装置,是喷漆房第一级漆雾过滤装置,设置在喷漆房的漆雾清理室的正前面,可分为喷射和溢流等形式。
喷淋式装置是用喷射的水滴来清洗漆雾,由清洗室壳体和喷水系统组成,清洗室壳体为钢结构,其长度为喷漆房的长度,为满足喷洗的要求,壳体内用钢板隔成几个区间,喷水系统是清洗漆雾的主要部分,在清洗室壳体内,每排喷嘴用挡板隔开,使气流曲折流动,进行多级清洗。喷淋式装置容易堵塞,清理工作量大,可单独用于喷淋式喷漆房,在用于水帘式喷漆房时,与淌水装置合并使用效果较好。
水帘式装置是用密实的水帘来清洗漆雾,同喷淋式相比较,结构简单,不需要喷嘴和管道,从根本上消除了堵塞,水帘式装置有多级水帘和蜗形水帘两种结构。
水帘式装置是在几块活动悬挂的金属板上部设置溢流槽,使水溢流在水帘板上,以形成密实的水膜,并在水槽吸风口处形成一道水帘。
干式过滤方式不使用水,没有废水的产生,运行费用底,所要求的风量和风压小,涂料损耗少。但这种方式过滤漆雾不彻底,设备污染严重,着火的危险性大。湿式过滤方式有废水产生,需要另外设置废水处理系统。另外,湿式过滤方式所要求的风机风压较高,从而增大了涂料的消耗。
供水系统由水泵、管路等组成。
喷漆房的供水量可按下式计算:
Gw=Q·у·e
式中 Gw——喷漆房总供水量(kg/h)
Q——喷漆房的排风量(m3/h)..
у——含漆雾空气重量(kg/m3),
一般取у=1.2
е——水空比,一般取е= 1.6~2.5
漆泥处理有两种方式:一种是直接在喷漆房的水槽内处理,另一种是设置循环水池。
往喷漆房的水槽内或循环水池中加入絮凝剂,使水中的漆滴相互凝聚,人工打捞漆渣后的水循环使用。含漆雾废水定期排放至废水处理站进行处理。
目前大多数涂装生产线上的电器设备仍用PLC控制,但相当一部分已在使用PC机作显示和监测之用,逐步地将过渡到全部用PC机代替PLC,这样处理能力大大提高,用户界面友好。新的电器柜控制柜面板上已经没有一排排的按钮了。
无论是环保要求,还是产品的装饰要求,喷漆房都能满足用户需求,喷漆房的漆雾捕捉率达到99%,根据用户产品不同的装饰要求,以及用户的经济实力,喷漆房可选择不同的配置。