噴漆房結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法

 一、  概述
噴漆房是一個對過濾噴漆對象進行噴漆的房間。噴漆房是提供涂裝作業(yè)專用環(huán)境的設(shè)備，能滿足涂裝作業(yè)對溫度、濕度、光照度、空氣潔凈度等要求，它能將噴漆作業(yè)時產(chǎn)生的漆霧及有機廢氣限制并處理后排放，是環(huán)保型的涂裝設(shè)備。根據(jù)對漆霧處理方式的不同，噴漆房設(shè)備可分為干式和濕式兩種。干式噴漆房可噴漆、烘干一體節(jié)省投資。濕式噴漆房處理漆霧效率高，又可分為水(油)簾式、水洗式、水旋式等。

噴漆房一般由室體、送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、漆霧捕集系統(tǒng)（漆泥處理系統(tǒng)）、供漆系統(tǒng)、工件吊掛系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)（照明系統(tǒng)）等組成。一般噴漆房的設(shè)計參數(shù)要求如下：
 1、照明：烤漆房內(nèi)明亮度需達到800—1000勒克司，而且需要使用接近D65光源的燈光，同時房內(nèi)墻壁應(yīng)為啞光白色。當(dāng)采用通過玻璃等透明材料的隔板照明時應(yīng)采用固定式燈具作光源并用隔板將裝設(shè)燈具的區(qū)域與靜電漆區(qū)隔開，其安裝縫隙應(yīng)采取可靠的密封措施，隔板的材料是難燃的和不易破損的且隔板上的沉積物厚度不許影響規(guī)定的照度。
2、空氣流量：一般情況下對于干式噴漆房，風(fēng)機壓頭可取0.7-1.0KPa，對于濕式噴漆房，風(fēng)機壓頭可取1.26-1.5KPa，工作區(qū)的帶載風(fēng)速一般取0.3-0.5m/s。
3、過濾效果：過濾除塵效果達到98% 以上。一般修理廠使用的頂棉有EU5和EU6兩個型號，可以在使用烤漆房時在房內(nèi)用太陽燈照射上部，通常每平方米極細小灰塵應(yīng)小于5顆。
4、室體：烤漆房必須是密封的，而且在接縫處不應(yīng)有漆塵的積聚；房體采用子母插式保溫噴塑墻板，密封、保噴漆房溫性能好，鋁合金包邊大門，門中央裝有觀察窗，可隨時觀察房內(nèi)動態(tài)；房體側(cè)面裝有工作門，方便工作人員進出。
5、升溫速度：烤漆房從20℃升至60℃所用的時間大約是l0—l5min，同時應(yīng)注意有些烤漆房的溫度計不準，測量溫度時要以烤漆房內(nèi)噴涂件的溫度為準。
6、噪聲：噪音不大于75dB。

綜上所述，噴漆房的設(shè)計要點是：1、確定合理的配置形式。 2、確定合理的噴漆室水平面空氣平均流速。3、送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)合理匹配，保證噴漆室內(nèi)微正壓。4、照明布局合理。5、漆霧的凈化方法合理，不能將污染嚴重的氣體排向大氣。此外設(shè)計時要考慮消除靜電；選用的燈具、開關(guān)一定要防爆,以免在開啟時發(fā)生危險。還必須符合我國的相關(guān)法律法規(guī)。如GB3096 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準、GB7691 涂裝作業(yè)安全規(guī)程、GBJ4 工業(yè)企業(yè)三廢排放試行標準、GB14444-93 噴漆室安全技術(shù)規(guī)定等。
二、設(shè)計方法
1、噴漆房室體
噴漆房的室體是用來把過噴的漆霧限制在其范圍內(nèi)，再由通風(fēng)裝置使漆霧沿一定的流動方向流至過濾裝置進行處理。室體一般由動壓室、靜壓室和噴漆房體等組成。從供風(fēng)系統(tǒng)送來的風(fēng)進入動壓室，使氣流和氣壓分布均勻，再經(jīng)動壓室下部的袋式過濾器進入靜壓室。使靜壓室的氣流分布更均勻。在靜壓室與噴漆房體之間有整體的支承框架，在它上面鋪上無紡布過濾層。風(fēng)經(jīng)過這一過濾層流向噴漆間內(nèi)更均勻。噴漆房體一側(cè)采用鋼化玻璃窗和壁板封閉，室體外側(cè)安裝日光燈照明燈箱，燈光通過密封的玻璃窗照射操作區(qū)域，操作區(qū)域外側(cè)設(shè)置帶自動關(guān)閉器的門。另一側(cè)采用壁板封閉，壁板上設(shè)檢修門。
噴漆室室體尺寸是根據(jù)噴涂件尺寸確定的，設(shè)工件長×寬×高=l×b×h, 且室內(nèi)只有一個工作臺，則
噴漆室內(nèi)部長度 ,(  為工件端面至室體端墻內(nèi)面距離，m)
噴漆室內(nèi)部寬度 ,(  為工件側(cè)邊至室體側(cè)墻內(nèi)面距離，m)
噴漆室內(nèi)部高度 ,(  為工件頂面至室體均壓頂棚底面距離，m)
2、送風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)系統(tǒng)為是噴漆房操作區(qū)域提供經(jīng)調(diào)溫、調(diào)濕、過濾的潔凈新鮮空氣的設(shè)備。送風(fēng)量取決于噴漆房內(nèi)風(fēng)速的大小、噴漆房的大小，溫度、濕度和除塵度取決于所噴涂的涂料品種、涂層外觀質(zhì)量要求和操作人員的作業(yè)環(huán)境。噴漆房典型的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)：防鳥柵欄（進風(fēng)口）→吸風(fēng)調(diào)節(jié)百葉窗→預(yù)（初）過濾器→預(yù)加熱器→水洗段及擋水板→后加熱器→風(fēng)機→后過濾器→消聲器→送風(fēng)調(diào)節(jié)百葉窗。根據(jù)用戶的不同需求，空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)可有以上不同段組成。它們安裝在一個通道式的一般為鍍鋅鋼板制做的室體內(nèi)。由于風(fēng)量較大，只具備加熱升溫的功能，因夏季降溫耗能量及投資大，一般不設(shè)降溫裝置，不具備降溫的功能。加熱熱源為熱水、蒸汽、電、燃油、導(dǎo)熱油、天然氣等。在北方冬季，室外氣溫降到－20℃以下場合，在吸風(fēng)口可安裝天然氣燃燒噴嘴，直接加熱，在風(fēng)沙大的地區(qū)在引風(fēng)口可增設(shè)砂過濾器。在南方，綠化環(huán)境好、風(fēng)沙少和濕度高的場合，為節(jié)省投資，可省掉水洗段。水洗段的水槽，壁板采用不銹鋼板制成，供應(yīng)的水質(zhì)要好。在過濾器的前后一般安有壓差計，當(dāng)壓差達到一定值時就應(yīng)更換過濾元件。過濾元件采用無紡布過濾材料制成。一般都從廠房外吸風(fēng)，吸風(fēng)口選擇在強風(fēng)時砂塵少的場所，離噴漆房排風(fēng)口遠一點或在其風(fēng)向上側(cè)處，吸風(fēng)口應(yīng)安裝金屬網(wǎng)或柵欄，以防止吸入鳥類。為防止風(fēng)機的噪聲傳入噴漆房，在風(fēng)機后的風(fēng)道應(yīng)安消聲器。
風(fēng)機大小根據(jù)噴漆室大小及換氣次數(shù)確定其單位小時的送風(fēng)量為噴漆室單位小時換氣次數(shù)與室內(nèi)體積之積。溫、濕度和除塵程度取決于所噴涂料的品種、涂層外觀質(zhì)量要求和操作人員的作業(yè)環(huán)境。

3、排風(fēng)系統(tǒng)
對于干式噴漆房來說，送風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)要求取舍，主要是根據(jù)噴涂環(huán)境要求而定，但排風(fēng)系統(tǒng)是必須設(shè)置的。排風(fēng)系統(tǒng)由排風(fēng)風(fēng)機及風(fēng)管等組成。排風(fēng)風(fēng)機可選用軸流風(fēng)機、離心風(fēng)機，排風(fēng)量小于送風(fēng)量，以保證噴漆房內(nèi)為微正壓。排風(fēng)系統(tǒng)多采用漆房側(cè)面或下部抽風(fēng)的形式，即漆霧的過濾層設(shè)置在側(cè)墻位置或是漆房下部，排風(fēng)機必須選用防爆型風(fēng)機。
排風(fēng)機風(fēng)壓的選擇：漆霧過濾層一般采用60mm的玻璃纖維過濾網(wǎng)，背部出風(fēng)側(cè)用鋼板網(wǎng)支撐。對于這種常用的玻璃纖維過濾網(wǎng)，它的最終壓損通常在250pa< 左右，再加之通風(fēng)管路的沿程阻力和局部阻力，整個排風(fēng)系統(tǒng)和漆霧過濾層的總風(fēng)阻在400~500pa 范圍以內(nèi)。
    排風(fēng)機風(fēng)量的選擇：由于干式噴漆房多選用手工噴漆，排風(fēng)斷面風(fēng)速要求為0.5~0.6m/s，照度為400-500lx。排風(fēng)量：
Q=∑(SixVi)
式中：Q———需要的排風(fēng)量，m3/s
Vi=———排風(fēng)斷面風(fēng)速，m3/s；
Si=———排風(fēng)斷面面積，m2。
由此可以看出，干式噴漆房排風(fēng)系統(tǒng)的所需風(fēng)量較大，而風(fēng)壓較小，因此只要保證排風(fēng)量足夠大就基本能滿足生產(chǎn)時對漆霧的控制要求?！?

4、漆霧捕集系統(tǒng)
漆霧捕集系統(tǒng)分為干式和濕式兩大類。
干式漆霧捕集系統(tǒng)采用過濾網(wǎng)對漆霧進行捕集，濾網(wǎng)型過濾器也稱為捕捉器，其結(jié)構(gòu)是把玻璃纖維或紙質(zhì)纖維制成的濾網(wǎng)固定在框架兩面，成為墊狀。過濾器兩面的網(wǎng)目不同，吸入面的目數(shù)較大。濾網(wǎng)型過濾器的特點是不僅能捕集帶有粘性的涂料顆粒，而且也能捕集失去粘性的涂料顆粒。隨著捕集漆霧量的增加，濾網(wǎng)的孔目會被阻塞，影響過濾效果，這時需要更換新網(wǎng)，失去作用的濾網(wǎng)燒掉廢棄即可，處理簡單。
濕式漆霧捕集系統(tǒng)有淌水、噴淋式、水簾式裝置。淌水裝置亦稱瀑布裝置，是噴漆房第一級漆霧過濾裝置，設(shè)置在噴漆房的漆霧清理室的正前面，可分為噴射和溢流等形式。噴淋式裝置是用噴射的水滴來清洗漆霧，由清洗室殼體和噴水系統(tǒng)組成，清洗室殼體為鋼結(jié)構(gòu)，其長度為噴漆房的長度，為滿足噴洗的要求，殼體內(nèi)用鋼板隔成幾個區(qū)間，噴水系統(tǒng)是清洗漆霧的主要部分，在清洗室殼體內(nèi)，每排噴嘴用擋板隔開，使氣流曲折流動，進行多級清洗。噴淋式裝置容易堵塞，清理工作量大，可單獨用于噴淋式噴漆房，在用于水簾式噴漆房時，與淌水裝置合并使用效果較好。水簾式裝置是用密實的水簾來清洗漆霧，同噴淋式相比較，結(jié)構(gòu)簡單，不需要噴嘴和管道，從根本上消除了堵塞，水簾式裝置有多級水簾和蝸形水簾兩種結(jié)構(gòu)。水簾式裝置是在幾塊活動懸掛的金屬板上部設(shè)置溢流槽，使水溢流在水簾板上，以形成密實的水膜，并在水槽吸風(fēng)口處形成一道水簾。干式過濾方式不使用水，沒有廢水的產(chǎn)生，運行費用底，所要求的風(fēng)量和風(fēng)壓小，涂料損耗少。但這種方式過濾漆霧不徹底，設(shè)備污染嚴重，著火的危險性大。濕式過濾方式有廢水產(chǎn)生，需要另外設(shè)置廢水處理系統(tǒng)。另外，濕式過濾方式所要求的風(fēng)機風(fēng)壓較高，從而增大了涂料的消耗。

5、供水系統(tǒng)（濕式） 

供水系統(tǒng)由水泵、管路等組成。噴漆房的供水量可按下式計算： 
Gw=Q?у?e
式中 Gw——噴漆房總供水量（kg/h）
Q——噴漆房的排風(fēng)量（m3/h）..
у——含漆霧空氣重量（kg/m3）,
一般取у=1.2
е——水空比，一般取е= 1.6～2.5

6、 漆泥處理系統(tǒng)（濕式）
漆泥處理有兩種方式：一種是直接在噴漆房的水槽內(nèi)處理，另一種是設(shè)置循環(huán)水池。往噴漆房的水槽內(nèi)或循環(huán)水池中加入絮凝劑，使水中的漆滴相互凝聚，人工打撈漆渣后的水循環(huán)使用。含漆霧廢水定期排放至廢水處理站進行處理。

7、電器控制系統(tǒng)
目前大多數(shù)涂裝生產(chǎn)線上的電器設(shè)備仍用PLC控制，但相當(dāng)一部分已在使用PC機作顯示和監(jiān)測之用，逐步地將過渡到全部用PC機代替PLC，這樣處理能力大大提高，用戶界面友好。新的電器柜控制柜面板上已經(jīng)沒有一排排的按鈕了。
8、噴漆房集中輸、調(diào)漆系統(tǒng)
噴漆房集中輸、調(diào)漆系統(tǒng)一般由加料系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等組成。
8.1 加料系統(tǒng)
加料系統(tǒng)的作用是向噴漆室的輸漆系統(tǒng)補加涂料，通常由輸漆罐、調(diào)漆罐、氣動隔膜泵、虹吸管和加料過濾器等組成。
（1）氣動隔膜泵
氣動隔膜泵的作用是輸送涂料。由于氣動隔膜泵具有成本低、能源消耗少的優(yōu)點，因此在加料系統(tǒng)中被大量使用。
（2）加料過濾器
加料過濾器的作用是除去涂料中的雜質(zhì)?？梢詥为氃诩恿锨霸O(shè)置加料過濾器（大多采用濾芯式過濾器），溶劑型漆一般采用這種過濾方式；也可以不單獨設(shè)置加料過濾器，而是通過三通與回漆過濾器共用的方式對加料進行過濾，水性漆一般采用這種過濾方式。
8.2 液位控制系統(tǒng)
液位控制系統(tǒng)的作用是控制輸漆罐和調(diào)漆罐中涂料的液位，有浮球式液位控制器和超聲波液位控制器。
（1）浮球式液位控制器
浮球式液位控制器依據(jù)機械原理對涂料液位進行控制。這種液位控制方式容易受到攪拌器攪動涂料時造成液位波動的影響，所以控制精度不高。
（2）超聲波液位控制器
超聲波液位控制器通過傳感器控制液位。該系統(tǒng)通常與輸漆罐和調(diào)漆罐的液位壓力控制系統(tǒng)連鎖，具有控制輸漆罐和調(diào)漆罐的加料、攪拌速度和液位報警等功能。
8.3 攪拌系統(tǒng)
為使輸漆罐和調(diào)漆罐內(nèi)的油漆能夠分散均勻、性能穩(wěn)定，減少對金屬漆和珠光漆的剪切力，在輸漆系統(tǒng)的油漆罐上均使用變頻控制的減速電機攪拌器，該攪拌器可以通過液位傳感器感知油漆液面的高度?？梢酝ㄟ^控制柜自動調(diào)節(jié)攪拌器的轉(zhuǎn)速，使攪拌器工作在合理的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
為保證良好的攪拌效果，必須注意以下幾點。
a.輸漆罐和調(diào)漆罐內(nèi)應(yīng)該沒有死角，因此需根據(jù)油漆罐的直徑和高度選擇攪拌器的槳葉直徑和轉(zhuǎn)軸長度。
b.攪拌速度應(yīng)適當(dāng)。攪拌速度過快，會對油漆造成過度剪切而有損油漆的性能，涂裝時容易產(chǎn)生色差和流掛等缺陷；攪拌速度過慢，則會造成油漆沉淀，影響油漆的均勻性。因此，在設(shè)計輸、調(diào)漆系統(tǒng)時，往往根據(jù)以往的經(jīng)驗選擇攪拌器的電機系統(tǒng)、攪拌槳的結(jié)構(gòu)和尺寸，從而達到最佳的攪拌效果。攪拌槳的結(jié)構(gòu)按其功能分為3種：a.低剪切、高流量；b.低壓、低流量；c.高剪切、低流量。具體噴漆房結(jié)構(gòu)見圖1。在保證涂料混合均勻、不沉淀的前提下，應(yīng)盡量降低攪拌槳的轉(zhuǎn)速，以減少對油漆的剪切力。

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