淺談涂裝烘干室的設計結構及原理

王海軍 馬駿 張中周

摘 要：涂裝車間的烘干室作為涂裝生產工序的三大關鍵工藝之一 烘干效果直接關系到涂料的烘干質量。烘干溫度過高會造成車身發黃、漆膜變脆 烘干時間及溫度的不足會造成涂料不能完全干燥 因此烘干效果對汽車品質的影響不容小覷 所以一輛好的油漆車身離不開好的烘干設備。本文主要針對涂裝車間電泳烘干、PVC烘干、面漆閃干及烘干設計結構、烘干的主要作用、廢氣的排放和原理等進行詳細介紹 對后序新建生產線從設計原理、烘干室材質選擇以及組成部分提供借鑒。

關鍵詞：烘干室;加熱單元;風幕裝置

中圖分類號：U466? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）18-159-03

Abstract： As one of the three key processes in coating production， the drying chamber in coating workshop has a direct impact on the drying quality of coatings. High drying temperature will cause yellowing of the body and crispness of the paint film. Insufficient drying time and temperature will cause the paint not to dry completely， so the effect of drying on the quality of the car can not be underestimated， so a good paint job can not be done without good drying equipment. In this paper， the design structure of electrophoretic drying， PVC drying， topcoat flash drying and drying， the main function of drying， the emission of exhaust gas and the principle of drying are introduced in detail， the design principle， material selection and components of the drying room of the new production line are provided for reference.

Keywords： Drying room; Heating unit; Air curtain device

CLC NO.： U466? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）18-159-03

引言

在涂裝車間生產線建設中 不論是前處理的電泳 還是PVC密封膠、面漆的油漆車身 烘干室是涂裝車間必不可少的烘干設備。涂裝烘干室包括電泳、PVC、中涂、面漆烘干室 色漆為水性涂料時 需要在清漆噴漆室前面增加閃干室 脫去水性色漆中的水分 我公司為新建生產線 涂裝車間面漆線生產結構為B1B2免中涂工藝 減少了中涂烘干室設計 節約了空間及廢氣的排放。下文對其進行介紹。

1 烘干室結構介紹

涂裝車間的烘干室一般分為三種結構 分別為橋式、直通式、π式 根據涂裝車間的設計面積和工藝要求進行選擇烘干室結構。

2 對各烘干室原理介紹

2.1 電泳烘干室

電泳烘干室采用π式結構 從烘干系統圖一上可以看出 烘干室體布置在鋼平臺上層 在烘干爐進口設置有高溫升降機 高溫升降機的運行為高溫電機加鏈條的方式 在升降機的進出口設置有氣封層 防止熱氣外漏造成的能源浪費 一般高溫升降機室體的頂部安裝有熱頂風管 即吸取烘干室內一部分熱量 用于頂部室體壁板加熱 防止冷熱交替產生滴水 同時在升降機上安裝有擋油罩 防止高溫鏈條油和水珠低落在未烘干的工件上;在平臺的底部安裝有烘干加熱單元 加熱單元一般用四元體 在四元體上安裝有燃燒器及其閥門管道 燃燒器應具備自動檢測是否存在燃氣泄漏 四元體的供氣熱源為天然氣通過閥組進入燃燒器后點火燃燒 燃燒的氣體進入四元體內部管路加熱 循環風經過管路熱量交換后 通過循環風機將熱氣輸送至烘干室內循環 形成熱風對流 對工件進行加熱烘烤 烘烤溫度一般設置在170℃-185℃之間 烘烤時間為20-30分鐘。

烘干室及加熱單元的廢氣經兩路進行排放 加熱單元的燃燒廢氣經過單元預留口安裝風管至廠房頂部進行排放 在風管底部焊接排水口 用于排放風管冷熱交替產生的冷凝水 在風管的頂部安裝防雨帽 防雨帽的設計各有不同 主要作用為防止雨水進行管道內部 在防雨帽的下方焊接有廢氣濃度檢測口 檢測口的高度、長度及形狀根據各地環保要求的不同進行設計 滿足環保的檢測要求為主。烘干室內部的高濃度廢氣不能直接排放 需要焚燒處理滿足環保要求后排放。一般在烘干室的底部中段預留接口 連接至排風機 排風機的進口安裝有手動或自動的調節閥 用于打開和關閉廢氣通道 防止分段式生產造成的廢氣亂竄 排風機的另一出口連接至廢氣焚燒裝置 廢氣焚燒裝置一般有兩種設備 分別是沸石轉輪+RTO或沸石轉輪+TAR。

在烘干室的出口同樣設置有高溫升降機設備 輸送烘烤后的工件進入強冷室進行降溫 強冷室體一般布置在鋼平臺下部 強冷單元布置在鋼平臺的上部 在強冷單元上連接兩根風管通往廠房頂部 一根風管吸附自然空氣對工件降溫 另一根風管進行熱量排出 在強冷室的出口設置自動卷簾門 在停機后自動關閉 防止灰塵進入。

2.2 PVC烘干室

PVC烘干室設計為直通式 烘干及強冷室體安裝在地面一層 加熱單元和強冷單元安裝在鋼平臺層 pvc烘干室

對潔凈度要求低 加熱單元內部無管式換熱管道 采用燃燒器直接燃燒加熱方式 熱量利用率高 加熱速度快 為避免烘干室熱量外放和停機后的潔凈度 在進出口設置風幕裝置進行熱量阻擋和自動卷簾門防止灰塵進入。

PVC強冷室采用相互獨立的送風口和排風口 送風吸取廠房外的空氣經過濾后由送風機送入室內 同時排風機將室內的熱氣及時排空。

2.3 水性漆閃干室

在生產線設計前期需要確定色漆的屬性 如色漆開發為水性油漆 需要在清漆前面增加閃干設備 同樣采用加熱單元對閃干室進行加熱 溫度一般控制在80-100度之間 閃干室對水性油漆脫水率有很多的要求 在設計初期就要做好計算 閃干強冷室對工件冷卻后的溫度要求較高 所以和電泳及PVC強冷單元原理不同 該單元內安裝有表冷器 冷氣來源為制冷站冷凍水 為滿足清漆施工工藝參數 一般經強冷后工件溫度不高于50℃。閃干室的廢氣處理方式和電泳烘干室一致 同樣分兩路系統管路進行處理。

2.4 面漆烘干室

面漆烘干室為單行程、Π型烘干爐 由烘干室體、循環風管、加熱單元、燃燒器及閥組、控制系統、風幕及頂部熱頂裝置等組成 輸送方式為高溫鏈條+高溫輥床輸送系統。烘干室設置兩套風幕單元 兩套加熱單元 烘干室內分為三段 升溫區為100-140度左右 對清漆噴涂后的工件進行加熱升溫 每進入一臺工件升溫區溫度下降5度左右 所以需要不斷的升溫來滿足工藝要求 后兩段保溫區為140-180度左右 能夠保證均勻加熱工件 自動溫度控制的熱風控制精度為設定值的±5℃之內 在升溫區進出口氣封形式為防結露氣幕 可以有效阻止熱量外溢。室體內的循環風管采用夾壁墻形式 送風管布置在室體內兩側下部 送風管安裝有調節風閥 回風管布置在室體內兩側上部 同樣安裝有調節風閥。

在日常生產中為避免工件在烘干室內由于故障過度烘烤 應設計聯鎖信號控制 當輸送鏈條停止運行10min后 應能自動停止供熱風 當故障恢復輸送鏈條再次啟動時 能同時啟動熱風供給 所以輸送鏈、循環風機、燃燒器之間之間應做好信號互鎖。

強冷室由風機將室外環境溫度的空氣經過進風管、過濾器（過濾潔凈度為粒徑≥5μm的灰塵去除率99%）抽進強冷室? 按工件外形布置鋁制旋壓的方向可調的吹風嘴 風速為20米每秒左右。

烘干室在安裝前均為模鍛結構 運輸至現場后吊裝拼接完成 其在設計初期對于烘干室模鍛的材質、厚度、保溫方式等都有很高的質量要求 一般而言烘干室內壁板選擇材質不差于滲鋁板 厚度應不小于1.5mm 外壁板一般選擇鍍鋅波紋板 保溫方式一般采用巖棉 并錯開鋪設 對于巖棉也應做好其容重檢測。

3 結語

以上為各烘干室原理的簡單介紹 為后序新建生產線提供借鑒 烘干室的選擇要滿足使用要求 同時盡量減少對環境的污染和能源浪費。

參考文獻

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