淺析涂裝烘房的設計要點

任爾小

摘 要：本文針對轎車涂裝車間烘房設計中的結構合理性;根據實際運行中對預防過烘烤、干濕油污、烘烤性色差及顆粒性污染等采取的措施總結，從使用管理者的角度對烘房設計提出的一些探討性想法。

關鍵詞：轎車涂裝烘房工藝設計 烘烤品質的改善

Analysis on the Design Points of Coating Drying Room

Ren Erxiao

Abstract：This article is aimed at the rationality of the structure in the design of the drying room of the car painting workshop. According to the actual operation of the prevention of over-baking， dry and wet oil stains， baking color difference and particulate pollution， etc. and the use of managers， some exploratory ideas are put forward.

Key words：car coating drying room process design， baking quality improvement

涂層烘烤是汽車涂裝線的重要工藝段，其烘房工藝的合理性、設備的先進性及運行管理的有效性較大程度影響著涂層品質及生產成本。因此，加強烘烤工藝的優化、參數的精確測算及后期的運行管理相當重要。

1 轎車烘房設計的基本工藝要求及烘烤性評價標準

新烘房建造前期，工藝規劃人員必須要提出明確的設計要求及烘烤評價標準。作為轎車生產用的烘房，應包含以下內容：

（1）車身烘烤質量要求：①根據車型的多個指定部位烘烤過程須符合規定的加熱曲線區間要求，這個加熱曲線區間，是涂料供應商提供的涂料固化溫度窗口，結合生產工藝及品質要求制作的，明確規定了加熱溫度及時間，保溫溫度及時間，上下限溫度，駝峰量限值等，這些是涂料固化的基本條件，必須設計保證;②車身加熱的均勻性要求，即多個規定的測量點間的最大溫差（一般取門下坎、側門板、車頂、背門與機蓋五個位置測量評價），這項要求決定了烘房的循環風量及風口式樣，較小的溫差，可避免車身不同部位的色差，減少局部黃變或不干燥現象;③烘烤后車身上干濕油污狀態，一般中高檔轎車生產線用烘房，必須避免烘房出入口及內部出現凝結物，尤其是水性涂料，加熱減量大，產生的油狀凝結物會增多，設計中必須要注意大溫差及高濕狀態下形成的冷凝液滴落到車身上，例如：氣封區域形成的濕油帶污染車身;④烘房通風顆粒與車身烘烤再生顆粒要求，這個取決于各廠家的涂裝制程品質要求，國內較多涂裝線的基本要求是烘房新風與升溫區循環風中顆粒數達到5?m粒徑零個的標準，過濾器配置F8級，升溫區清潔度特別重要，因為在該區域涂膜仍然是濕的，因此，面涂升溫區最好選用輻射式加熱烘烤，減少對流供風空氣污染;保溫區也相近設置，或略低一個級別;烘烤再生顆粒的來源多樣化，與后期管理也相關，一般不作為設計要求而數據化提出，只是規定投產前的深度保潔，烘房內板無縫焊接，以保證無巖粉泄漏，爐體的密封性要求，輸送鏈的磨損要求等;

（2）涂裝烘房的能源消耗，達到涂裝車間總能耗的15-25%，其熱能中用于涂料烘烤的能量只占30%左右，其余大部份都隨廢氣、臺車及爐體散失了.因此在烘房設計中，要特別注重節能措施的檢討，重點從以下幾方面考慮：

①爐體的保溫性，取決于巖棉的保溫效果，同時要絕對避免內板滲漏，熱蒸汽進入保溫層，形成熱橋而散熱，一般要求外板測量溫度小于45℃;

②烘房的出入口微負壓設計，防止爐內熱空氣外溢，通常情況下負壓風量為500Nm3/h左右;

③爐內廢氣的合理排放量，這種排放量的確定更多是出于安全考慮，因此，大部份設計人員，都將排放量設得較大，造成國內大部份烘房的廢氣排放能耗達到60%左右，絕大部份爐內熱氣溶劑濃度小于10%LEL（通常設計標準是<25%LEL），導致大量的能源空排;

④熱能回用是提高烘房能源依用率，節減能耗的另一條途徑，它主要是針對排放廢氣中的余熱，目前的主要方式有：第一種是采用節能設備RTO高溫焚燒后，排風中的余熱通過余熱回收器再用至前處理槽液加熱，或用于烘房新風的預熱;第二種方式是通過高溫氧化，再用于車身烘烤，例如用于輻射區加熱的間接供風，就是一種很好的方式。

（3）烘房設計相關的法規要求主要有環保與安全2個方面：

①環境指標在工廠建設的預評價報告中有明確規定，主要依據《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996），通常對甲苯、二甲苯與非甲烷總烴排放量進行控制，較多的環評報告中還明確規定NOx，CO，SO2的排放量，目前國內外都是采用800℃左右高溫焚燒后高空排放的方式來實現達標排放;

②安全方面的要求有：燃燒設備的燃氣泄漏報警與中斷裝置，烘房周邊電氣設備及線路的防高溫措施，烘房的熱伸縮應對措施，爐內超高溫報警，爐內溶劑濃度控制等.

（4）烘房設計時還要考慮保潔與維修的方便性。例如照明燈的設置，爐內焊縫的光滑性，維修爬梯，爐內緊急降溫措施等。

2 烘房結構分析與分類

轎車涂裝車間的烘房按其功能一般可分為電泳烘房、密封膠烘房、中涂漆烘房和面漆烘房。烘房的結構形式通常有3種：直通式、丌式和橋式。烘房的常用熱源有電、燃氣和熱水這幾種。熱傳遞方式分為輻射型（用于面涂升溫區）、高風速對流型（用于升溫區）、低風速對流型（用于保溫區）。按加熱方式可分為集中加熱分段控制與分段加熱控制兩種方式。國內外轎車廠使用較多的是燃氣加熱的橋式對流型烘房。下成針對烘房的結構進行論述.

（1）烘房結構及其功能。

烘房的功能結構分為以下幾部份：①入口氣封;②升溫區域;③保溫區域;④出口氣封;⑤冷卻區域及冷箱;⑥再循環風加熱單元;⑦廢氣排風機;⑧新風供風單元;⑨溫控系統。

（2）烘房的本體（烘道），設計時包括出入口氣封、升溫區域和保溫區域，設計上重點關注保溫性、熱膨脹性、密封與清潔性及安裝方便性。

氣封設置在烘房的出入口，設計上通常借用烘房新風作為供風，主要功能是補充排風系統抽去的空氣量，防止熱空氣從烘房中逸出與冷空氣滲入烘房，同時還要防止兩側頂部出現冷凝物。常用結構有2種：第一種是底部吹氣的低速式樣，依據熱空氣向上流動而冷空氣向下流動的對流特性，常用于橋式與丌式烘房;第二種是頂部供風的高速氣流式樣，依靠氣幕阻止烘房內熱風逃離，常用于直通式烘房

（3）烘房的密封性與清潔性要求相當重要，大致關注以下幾個方面：①內板要全部采用無縫焊接，焊縫要求表面光滑，用單紗手套來回擦焊縫，不能有鉤絲現象發生，否則后期保潔用擦塵布擦灰，會在烘房內產生毛絲;②烘房內有溫差區域（烘房出口與強冷區連接處，烘房的入口氣封，廢氣排放點）頂部可采用“人”字型頂板式樣，讓油污順頂部斜坡流到兩側，以防漏落到車身上，③水性涂料烘房的預升溫區（<100℃）底板要采用不銹鋼材料制作，特別是前側車身瀝水不完全的電泳烘房，如果底部采用鍍鋅板，車身瀝水會使其生銹，在一些使用10多年的老電泳烘房，常有類似情況發生;④.烘房停線降溫，爐內空氣冷卻收縮，外部空氣進入（烘房的外部接口一般有4個：入口門洞、出口門洞、廢氣排放口及新風入口），會帶入灰塵。一種較好的應對方法是：烘房進出口用卷簾門關閉，廢氣排放口在降溫至安全模式后也自動關閉，新風供給口常開，因為這里設有進風過濾器，干凈的進風可以補償爐內的負壓。

3 結語

涂裝烘房是確保車輛涂裝品質的重要結構要素，并且在車輛涂裝過程中起著重要作用。在以上內容中，我們對涂裝烘房進行了許多分析研究。從而理有利于進一步提高涂層工作的質量。

參考文獻：

[1]王錫春.最新汽車涂裝技術.機械工業.1998.3.