汽車涂裝線適用范圍:適用于機械制造、汽車、摩托車、工程機械、油田、五金等。
廠家價格:
價格 |
¥ 20000.00~780000.00元 |
起批量 |
≥1 套 |
工藝流程:上件→預脫脂→脫脂→水份烘干→空氣冷卻→噴表漆→流平→烤漆→空氣冷卻→下件(可根據客戶要求設計工藝流程)
設備特點:批量大、品種多、自動化程度高、操作及維修方便
涂裝線固化工序生產管理
這一工序應注意的事項有:噴好的工件,如果是小批量單件生產,進固化爐前注意防止碰落粉末,如有擦粉現象,應及時補噴粉末。烘烤時嚴格工藝及溫度、時間控制,切實注意防止色差、過烘或時間過短造成固化不足。
對于大批量自動輸送的工件,在進烘道前同樣要仔細檢查是否漏噴、噴薄或局部擦粉現象,如發現不合格件,應把好關防止進入烘道,盡可能取下重噴。如個別工件因薄噴不合格,在固化出烘道后可以重噴再次固化。
1、前言:
汽車涂裝是汽車制造過程中產生 “三廢”最多的環節,也是能源消耗最大的工藝過程之一。由于涂裝車間噴漆室的能耗約占整個車間的 30%,因此削減噴房能耗是涂裝車間乃至整個汽車制造廠節能減排最重要的環節[1]。
車間在正常生產時,為滿足工藝要求,噴漆室及打磨線室體空調送風量較大。冬季時需使用蒸汽對外界新鮮空氣進行升溫,暖風由室體上方進入,從室體下端抽走并排出車間,能耗損失大。一般性的水性油漆噴房工藝要求溫度控制在 25± 2℃,濕度控制在 65±5%RH。相比較而言,車間送風沒有生產線送風要求嚴格,工藝要求一般控制在 16-35℃之間,濕度在 80%RH 以下,這樣我們可以對回風質量、包含物質以及設備實際位置結構進行綜合評估,考慮將打磨室體、擦凈室體的空調排風回收與空調新風按照一定比例混合使用,這樣既可以節約空調調節送風溫度濕度的能耗,又可以節省空調過濾裝置的運行成本,同時節約了 VOC 廢氣處理裝置的處理風量。
某汽車生產基地新油漆車間的規劃建設,秉著精益化、敏捷化、柔性化、模塊化、高質量、低成本及綠色環保的建設方針,采用了大量的先進節能技術,其中噴漆室循環風系統成為該項目節能減排的重要亮點。噴房自動噴涂工位采用了人工工位的排風,循環風比例大于 66%,相比與全新風模式,全年降低能耗約 45%。
2、噴漆循環風系統介紹:
2.1、噴漆室循環風空調結構組成:
新涂裝車間噴漆循環風空調為集中式空調,循環風空調的組成主要包含循環管路系統、加熱系統、過濾系統、降溫去濕加濕系統、調節和控制系統、供冷供熱系統等。按照功能區域分類,又可分為以下幾個部分(見圖 1):
圖 1 噴漆空調功能區域示意圖
1)進風段
根據空調機組布置位置、布置方式不同采用不同的進風方式,一般有端部墻面進風(進風室進風)、房屋頂部進風及建筑物內直接進風等。設置進風口時要靠考慮周圍環境、廠房結構、工藝段設備位置、空調布置位置等因素。循環風空調在設置室體回風風管作為進風口的同時也保留了從外界進新風的功能,可實現循環風和新風的切換功能。
2)過濾段
空氣潔凈度等級的劃分見表 1。
表 1 空氣潔凈度等級
|
塵粒最大允許數 / |
塵粒最大允許數 / |
等級 |
立方米 |
立方米 |
|
≥0.5μm 塵粒數 |
≥5μm 塵粒數 |
|
|
|
100級 |
≤3500 |
|
|
|
|
1000級 |
≤35000 |
≤250 |
|
|
|
10000級 |
≤350000 |
≤2500 |
|
|
|
100000級 |
≤3500000 |
≤5000 |
|
|
|
循環風空調過濾段設置一般為初效、中效、高效等。根據空調不同過濾精度要求,選擇不同的過濾器,初效過濾器等級一般為 G3 或 G4,中效過濾 器等級一般為 F5 或 F6,高效為 F7~F9,對應的空氣潔凈度等級見表 2。
表 2 過濾器等級對應空氣潔凈度等級
過濾段 |
可選范圍 |
實際選擇 |
對應空氣潔凈度等級 |
|
|
|
|
初效過濾 |
G3-G4 |
G4 |
10000級 |
|
|
|
|
中效過濾 |
F5-F6 |
F5 |
1000級 |
|
|
|
|
高效過濾 |
F7-F9 |
F7 |
100級 |
|
|
|
|
3)中間段
在具有填充物的相鄰兩段體之間留有中間段,側面開有檢修門,用于設備檢修及維護。
4)加熱段
目前涂裝空調機組常用的加熱方式根據加熱介質不同可分為:蒸汽盤管加熱,熱水盤管加熱、燃燒機直燃加熱和間接加熱等??紤]到新油漆車間為水性免中涂工藝,溫濕度需保證在 25 2 ,± ℃65±5%RH,對環境要求極為苛刻,且熱水比熱最高,對于外界溫度變化波動范圍較小,所以選擇熱水作為空調熱源,提供穩定熱量用于噴房的溫度控制。
5)表冷段
表冷器與熱水加熱器工作原理相同,內部通過的介質為 7~12°C 冷凍水,冷凍水來自制冷站,管道循環輸送對經過的空氣進行除濕處理。注意事項:對于全新風機組設計時應充分考慮夏季冷凝水量,設置好冷凝水排放口。
6)加濕段
噴淋加濕原理:水經噴淋管道和噴嘴噴出,霧化的水霧顆粒與空氣直接接觸吸收熱量氣化,增加空氣中的含濕量,空氣濕度一般要求在 50% -85%之間,對于噴漆室來說,濕度要求控制在60%-70%之間。
7)均流段
為了實現風機出口均勻擴散,保證空調整個截面風速均勻,在風機出口處安裝有多孔板散流器。
8)消聲段
消聲器是由吸聲材料按不同的原理設計,在空調系統中用來降低風機產生的空氣動力噪音,阻止噪音傳導工作區域。
2.2、噴漆室的循環風方式:
現國內少數先進的涂裝車間采用了干式噴漆室,干式噴漆室一般都采用了循環風模式,但多數涂裝車間多為濕式噴漆室,對于濕式噴漆室的涂裝車間,多采用的是全新風送風模式,即噴漆室各區域的送風直接排放至噴漆煙囪,特別對于水性漆油漆車間,噴漆室區域能耗較大,廢氣處理裝置的設備投資和運行能耗顯著提高。在廢氣處理系統規劃時,噴漆室可采用循環風技術,現濕式噴漆室循環風模式有兩種,一種是噴漆部分循環風模式,其原理是將噴漆線的流平、補漆區域的送風返回至外噴機器人噴漆段,以減少外噴段新風風量。此類模式的循環風使用量低,可適當減少噴漆室新風量,降低噴漆室排往廢氣處理裝置的廢氣量,多使用在外噴段為機器人,內噴段為人工的情況下,其原理圖如圖 2 所示。
圖
噴漆室部分循環風模式原理圖[ 2]
另一種是噴漆全循環風模式,噴漆線送風由全新風空調和循環風空調的送風組成,噴漆室外噴和內噴機器人段由循環風空調送風,循環風空調的供風除由流平、補漆段、氣封段返回的循環風組成之外,另由外噴段的排風的循環風組成。此循環風模式應用在外噴與內噴均為機器人噴涂條件下,可大幅度降低噴漆室與廢氣處理系統的投資與運行能耗,其原理圖如圖 3 所示。該新車間采用的是更高效率的噴漆全循環風模式,這樣大大的節約了實際的運行成本。

圖 3 噴漆室全循環風模式原理圖
2.3、循環風空調與全新風空調系統的節能對比:
(1)全新風空調取自外界新風,(冬季模式)進入空調機組后需先升溫加熱,后進行濕度控制。
(2)循環風空調采用人工工位凈化后的排風及文丘里循環后的排風,溫度接近工藝溫度,只需進行除濕處理及溫度微調即可滿足自動化工位工藝要求。
(3)由圖 4 可見,循環風模式下能耗較全新風模式能耗大大降低
圖 4 全新風和循環風節能對比
3、循環風空調案例分析:
以年產 27 萬輛整車的新涂裝車間為例,該車間采用的是免中涂水性漆 2C1B 工藝,清漆為溶劑型 2K 油漆,噴漆室采用的是濕式噴漆室,機器人噴漆工位采用循環風送風。一共設置 5 個機器人段,分別為:BC1、BC2 內、BC2 外、CC 內、CC 外。因外噴站和內噴站均為機器人自動化噴涂,所以該線在設計時即為全循環風模式(圖 5 方式),循環風比例在 60%以上,可更大程度上的節省能耗。
空調送風所需能耗對于外界條件比較敏感,水性油漆對于噴漆室的溫濕度要求控制在 25±2℃和 65±5%。夏季模式時,由于外界氣溫高,需要大量的冷水進行降溫除濕,先保證溫度控制在工藝參數范圍內,后再經過噴淋加濕進行濕度控制;冬季模式下,外界進入空調的新風需經過熱水盤管進行升溫,后再經過噴淋加濕。只有在溫度、濕度都滿足的情況下,才能被送入到噴漆室。但是采用循環風空調技術后,滿足溫濕度要求的送風從進噴漆室到被送到文丘里,再從文丘里排風被送至循環風空調,整個循環過程中溫度基本保持不變,濕度從原來的 65±5%經過文丘里水膜后達到了飽和狀態(約 90%左右)。所以整個循環風過程中,只需要對循環風進行除濕以及微量的溫度控制,即可滿足工藝要求。車間工藝空調布置為 KT1、KT2、KT3、KT4、KT5,其原理及布置見圖 5。
圖 5 空調循環風原理圖
表 3 各工藝段相關數據
各工藝段相關參數見表 3。 |
一般取 1.2(kg/m3); i 為焓差(kCal/kg)。 |
在新油漆車間噴漆空調規劃時,已經將所有 |
夏季平均焓值(32℃,60%RH);冬季平均焓 |
自動化工位設置為循環風,流平段、補漆段、擦凈 |
值(15℃,50%RH);目標焓值(25℃,65%)根據 |
段等人工工位采用新鮮風或者崗位循環風作為送 |
焓濕圖(圖 6)查表計算得知: |
風,這樣充分提高了循環風的利用率,在滿足安全 |
冬季可節約加熱量 W1 為 1129.786kw,夏季 |
設計、工藝要求的前提下,循環風比例控制在 50% |
可節約制冷量 W2 為 1158.268kw,總節約功率 |
-70%之間具有較高的節能效益,該新油漆車間工 |
W=W1+W2=2288kw,按照單價 0.7 元計算,可節約 |
藝空調共計 474700m3/h 循環風量代替新風風量 |
1601 元 / 小時,每小時可節約純水 45t/ 小時,按照 |
來保證正常生產工藝,循環風比例達到了 65.1%, |
單價 2 元計算,可節約 90 元 / 小時,總計可節約 |
符合精益化設計的要求,各工藝段相關數據見表 |
費用 1691 元 / 小時,按照凈 40JPH 計算,理論計 |
3。耗熱量 G1、耗冷量 G2 依據下列公式計算: |
算單車成本可節約 42.3 元。在達到同等外觀質量 |
G1=Q·ρ·Δi 熱(kcal/h); |
的前提下,對比同等 40JPH 油漆車間空調有循環 |
G2= Q·ρ·Δi 冷(kcal/h); |
風,在比例不一樣的情況下能耗統計(見表 4),可 |
式中:Q 為噴漆風量(m3/h);ρ 為空氣密度, |
實際節約能耗近 25 元 / 臺車。 |

圖 6 焓濕圖計算
表 4 比例不一樣的能耗統計
同時由于噴漆線清漆站為 2K 溶劑型清漆,機器人內噴為全循環風模式,清漆站位相應的排向煙囪的廢氣由原來的 327600m?/h 風量減少為90700m?/h,相對應的 VOC 濃縮轉輪也由原來的 3 套縮減至 1 套,節約一次性投資 600 萬元。
節約能源;減少廢氣物排放;噴漆室內工藝溫濕度不受外界氣候變化而變化,保證了工藝的穩定性,同時使用能源得到降低,工廠投資得到了節約[ 4]。與此同時,由于循環風中含有一定量的溶劑,不適用于人工噴涂,且設備初效過濾袋更換頻繁,增加了日常維護工作量。
4、結語:
節能減排是涂裝技術發展的主要趨勢,為建設環境友好型社會
[ 3],在設計階段就應該考慮選用節能減排的新工藝、新技術和新材料。隨著節能環保意識的日益增強,汽車涂裝過程中的能源及“三廢”得到高度關注,越來越多的新工藝、新技術將被開發并得到應用。
目前,噴漆循環風節能技術在國內新建涂裝線中尚未得到廣泛應用,該技術具有顯著的優點:節約能源;減少廢氣物排放;噴漆室內工藝溫濕度不受外界氣候變化而變化,保證了工藝的穩定性,同時使用能源得到降低,工廠投資得到了節約
[ 4]。
與此同時,由于循環風中含有一定量的溶劑,不適用于人工噴涂,且設備初效過濾袋更換頻繁,增加了日常維護工作量。