噴漆室一系列裝置的設計與計算

萬侖侖 楊茹凱 楊智涵

【摘 要】 水旋器噴漆室能夠很好的處理漆霧，它具有結構緊湊，節約用水的優點，是當前應用很廣泛的一種大型的處理漆霧的設備。水旋器噴漆室裝置的設計與計算是我在水旋器噴漆室系統設計工作中的重中之重。

【關鍵詞】 噴漆室 裝置 設計 計算

1.總體設計

噴漆室的原理是能夠使水和漆霧完美的結合，其中的過濾裝置安裝在噴漆室底室的格柵上，還有一些其它的裝置比如送風裝置，排風裝置，最終將油漆處理掉，這樣就完美的保護了涂層的質量，處理漆霧的設備的技術狀況對于車廂的涂裝質量，以及漆霧對環境的污染方面有極大的影響。我考慮一些設備比如空調平臺，擋板氣水分離器等裝置的設計方案，然后進行一系列計算工作，把我們學過的知識用在設計上，并且還研究有關噴漆室的參考資料，對室體，底室，排風系統的結構作一定的設計，繪制出有關的草圖，對它的性能進行討論。先設計出一些方案，計算并且進行檢查看看它合不合理，最后從中找到最理想的方案。最后使用計算機軟件比如AutoCAD或者是SolidWorks將噴漆室系統的二維模型和三維模型構建出來。最后檢查有沒有存在一些問題，再進行修改。

2.漆渣處理裝置的設計

漆渣處理裝置能夠把漆渣在循環水中分離出來，讓循環水可以一直被用，一般在循環水槽中設置漆渣處理裝置?？梢栽谒屑尤肫犰F凝聚劑來方便處理。我們想到了三種方案。第一是打撈式漆渣處理裝置，它處理漆渣的方式是用行走升降撈渣機來處理，用內襯尼龍和鋼板網來制成撈渣斗，這種裝置具有很小的占地面積，能將池底浮渣和液面浮渣拆分開。第二是過濾式漆渣處理裝置，水槽里面的水收集了大量的油漆顆粒，這些含油漆顆粒的水經過沖擊管沖至釋放口，這些油漆顆粒上浮到分離槽的液面上，水從水閥運動到循環水池里面，這樣可以一直連續使用。如果收集的油漆顆粒的量達到一定的程度時，這種水閥可以自己自動關住，關閉后分離槽就會出現液面上升的現象，漆渣也會自動進入過濾渣斗里面，最后吊車把渣斗送到運渣小車上，其中過濾渣斗是用內襯尼龍編織袋和鋼板網制作的。第三是刮板式漆渣處理裝置，這種裝置占用很少的面積，使用上下兩套刮板將池底淤泥和液面浮漆消除掉。最后通過分析得出，第二種方案是最佳方案。

3.門洞的計算

1.對門洞的寬度進行計算

公式為b0=b+2b1

其中b0是門洞的寬度，b是客車車身的最大寬度，b1是門洞和客車車身之間的間隙。

取b1=200mm b0=（2500+2×200）=2900mm

2.對門洞的高度進行計算

公式為h0=h+h1+h2

其中h0是門洞的高度，h是客車車身的最大高度，h1是客車車身下部到門洞底邊的空隙，h2是客車車身的頂部到門洞上面的空隙。

取h1=400mm，h2=200mm

h0=（3000+400+200）mm=3600mm

4.擋板氣水分離器和水旋過濾器的計算

1.水旋器數量的計算

公式為N=L/K

其中N要取整數，它是水旋器的數量，L是噴漆室的長度，K是水旋器的間距。

式中L=15000mm，取K=1000m N=15000/1000=15（個）

2.水旋器直徑的計算

公式為D=1000×√（4Q/3600×3.14Nv）

其中D是水旋器的直徑，v是到水旋器的收縮口處的空氣的流速，Q是噴漆室的排風量。

取Q=114660m?/h，N=15，v=22m/s

D=1000×√[4×114660/（3600×3.14×15×22）]=350mm

3.氣水分離器的面積的計算

公式為S=Q/（3600×v）

其中S是氣水分離器它的橫截面積，Q是到氣水分離器的空氣流量，v是氣水分離器它的橫截面上的空氣流速。

式中Q=114660m?/h，取v=2m/s

S=114660/（3600×2）=15.9m?

4.氣水分離器它的尺寸的計算

公式為b0=S/L3

其中b0是氣水分離器的高度，L3是氣水分離器的長度。

b0=（15.9/4）m=3.975m=3975mm

5.供水裝置的計算

1.總共的供水量的計算

公式為G=Qpe 其中，G是噴漆室一共的供水量，Q是噴漆室的排風量，p是里面包含漆霧的空氣堆的密度，e是水空比，也就是去除1kg含漆霧的空氣所要的水量。

式中Q=114660m?/h，p=1.2kg/m?，取e=1.5

G=114660×1.2×1.5kg/h=206388kg/h

2.注水管的數量的計算

公式為n=G/（3600×ρ1vS）

其中，G是噴漆室里面漆霧的過濾裝置的供水量，n是過濾器的注水管的數量，v是注水管里面的水的流動速度，S是指一根注水管它的有效截面積，ρ1指的是水的密度。

式中，G=206388kg/h，v=1.0m/s，注水管取D=80mm

S=（1/4×3.14×0.08×0.08）m?=0.005m?，n=206388/（3600×1000×0.005）=11.47個，將其圓整得n=12個。

6.照明裝置的計算

公式為N=EAD/Fu

其中，N是需要的燈管的數量，E是噴漆要求的照度，A是照射地的面積，D是減光的補償率，F是每個燈的光通量，u是噴漆室的照明率。

式中，A=210m?，E=1000lx，令D=1.7，F=2850lm，查表得u=0.4

N=1000×210×1.7/（2850×0.4）支=313支，燈在噴漆室的兩邊的長度的方向應該均勻分布，并且使用12支燈為一組，總共設置28組。

7.結論

這次噴漆室裝置的計算工作雖然很繁瑣，但是我已經將噴漆室裝置的尺寸初步確定，并且滿足可行性以及安全性要求，為我下一步使用AutoCAD進行二維圖繪制以及SolidWorks進行三維圖繪制埋下了伏筆。

【參考文獻】

[1] 胡宗武，徐履冰，古來德.非標準機械設備設計手冊.北京：機械工業出版社，1998

[2] 成大先.機械設計手冊.第四版.第一卷.北京：化學工業出版社，2002

作者簡介：萬侖侖（1995-），男，漢族，河南潢川人，研究生，鄭州大學，研究方向：機械設計及理論。