喷漆房及烤漆房设计及相关计算

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1、喷漆房及烤漆房设计及相关计算借鉴参考：、喷漆室及喷烤漆房的宽度有六七米，长度达十多米至二、三十米甚至更长，水平断 面积大；而大型汽车吊用的喷漆室占用面积更大。对于这些喷漆室若按全面积设计送排风， 其通风量及能源消耗过大，极不经济。在冬季喷漆时需将室外的低温有些地区低至20C以 下空气加热至20C左右，耗能更加巨大。铁路车辆属长体形工件，喷漆是从一端开始，逐 段喷至另一端完成全车辆喷漆。全断面送排风只对喷漆的那一段起作用，其他处的送排风实 属无用。为了节能，可采用分段送排风。根据喷漆室长度，可分为二段、三段或 四段送排风，可相应地约节能 约 1/2、2/3 或 3/4。同时也减少了设备投资费用。

2、 分段送排风的原理及结构是：将喷漆室顶部的均压仓分为互相密封隔开的几段， 同时将地平隔栅以下的漆雾净化室也分成相应互相隔开的几段。分段送排风有两 种设计方案：1 .整个喷漆室设置一套送排风系统，通风量按一区段所需送排风量确定，喷漆 区间的转换靠送排风管路上的电动多叶密闭阀自动开启与关闭实现。该方案既节能又减少投资、费用。2 .喷漆室分几段送排风就设置几套相同的送排风单元，每单元承担一段的送排风，该方案工程量及投资费用大；但结构简单，操作维修简易。当生产繁忙时， 可同时多段送排风，用多人同时喷漆以提高产量。二、分段送排风喷漆室有干式湿式两种类型，其室体尺寸及送排风计算是相1喷漆室喷烤漆房室体尺寸

3、确定：已知条件：车辆外形尺寸：长X宽X高=lXbXh喷漆室内部长度:L=l+2l1(1) 喷漆室内部宽度：B=b+2b1(2) 喷漆室内部高度:H=h+hl(3) 门洞宽度：b3=b+2b2(4) 门洞高度：h2=h+h3(5) 喷漆室外形全高：H1=H+h5(6) 以上诸式中：1=车辆长度m匕=车辆宽度m人=车辆高度m11=车辆端面至室体端墙内面距离m无三维工作台时，取l1=1.5m有三维工作台时，取11=22.2mb1=车辆侧边至室体侧墙内面距离m无三维工作台时，取1.5m有三维工作台时，取1.52m,根据三维工作台尺寸定。h1=车辆顶面至均压顶棚底面之高度:无三维工作台时，取1.5m;有

4、三维工作台且工作台行 至车顶上方喷漆时，取2mh5=均压仓全高，取22.2m，当受厂房高度限制时，可适度降低。b2=车侧至门洞边距离，取0.40.6mh3=车顶至门洞顶边距离，取0.40.6m11,12,13:各分段长度，按各段的通风面积相等取值。(7) 全室净通风面积为：A=LXB-1Xb每段净通风面积为：A=LXB-1Xb/n(8) 车辆长度内中间通风段长度：13=LXB-1Xb/nB-b2.送排风量计算铁路工交车辆水平挡风面积大，当采用上送风下抽风时，应以车辆四周的净通风面积计算分n段送排风时，每段的通风量是全室通风量1/n,分三段时是1/3即通风量 Qn=LXB-1XbVK/n(10)

5、Q3=LXB-1XbVK/3(11)式中V二下行气流平均风速，一般取0.5m/S 2裕度系数，取1.1三、空调送风系统 为满足涂装工艺、保证漆膜质量、改善作业环境、减少危害工人健康及环境污染， 喷漆室送风应符合涂装工艺对空气洁净度、温度、湿度的要求。且喷漆室内的气 流为均匀层流。为此，喷漆室应配置空调送风系统及均压匀风仓。 空调送系统由空调器、送凤管路、及装于管路上电动多叶密闭阀组成。喷漆时， 不同段区间的转换靠电控管路上各有关电动多叶密闭阀自动开启与关闭实现。手 动多叶调风阀与电动多叶密闭阀宜成组布置，当风阻变化引起送、排风量失调时， 可即时调节送、排风管路上手动多叶调风阀的开度，使送、排风

6、量接近相等。 空调器一般由进风段、粗滤段、中滤段、加热段、加湿段、风机段及若干中间段 组成。1. 风机段一般采用双吸风机装在空调器室体内；对于喷烤漆房，为避免电机受 60-80C的热气流的烘烤，也可用B4-79单吸风机装在空雕器室体外部用软连接 与空调器接通。当烘烤温度高于80C时，宜采用高温离心风机或锅炉引风通过 软连接与空调器接通。2. 加热段喷漆时，当大气温度低于12C及在冬季应将送入喷漆室的空气加热至20C左右。 对于喷烤漆房，则需将循环气流加至工艺要求的烘干温度，对整机烘干，一般加 热至6080C。热源有蒸汽、电、燃油、煤气、天然气，应根据地区条件选用。 喷漆送风的热耗量按下式计算：

7、HqP=l,2QX0,24 t1-t 2k Kcal/h（12）式中：Q=喷漆送风量m3/ht1=冬季喷漆送风温度，一般取20CT2=地区冬季空调计算温度C2考虑系统热损失的系数，取值1.1对于喷烤漆房应分别计算喷漆送风耗热Hqp及烘干耗热Hqb,取二者之大值作为 选择加热设备的依据。（1）蒸汽排管换热器加热段 采用翅片排管换热器用蒸汽间接加热喷漆送风或烘干热风。 换热器选用步骤如下：表1绝对压力饱和温度汽化热MPaKcal/KJ0.3132.9517.3/265.40.35138.2513.5/2149.50.4142.9510.2/2135.70.45147.2507.1/2122.70.

8、5151.1504.2/2110.60.6158.08498.9/20880.7164.17494.2/2068.70.8169.61489.8/2050.3根据初定的空气质量流速算出换热器应有的通风面积Ft,根据Ft查样本，选择 几种满足本设计参数的换热器进行串联、并联、或串联加并联组合，加以比较择 优选定。Ft=mh/3600Vm血式中：mh二通过换热器空气流量kg/hVm=空气质量流速kg/tf S,一般，取空气质量流速Vm=8-12 kg/tfS风机压头够时，可取至16kg/ms根据选用的换热器反算质量流速Vm及换热系数KS,按下式计算换热器的换热能 量Hp*,其值应大于喷漆送风耗热H

9、qp或烘干耗热Hqb二值中之大者Hp*=3.6ksAstb-t1+t2/2Kj/h(14)式中：Hp*二换热器的换热能量Kj/hKs=换热器的换热系数W/tf CAs=换热器的换热面积m?Tb=饱和蒸汽的温度Ct1=换热器进口处的空气温度Ct2=换热器出口出的空气温度C一般，采用绝对压力P=0.30.8MPa的水蒸气作热源，其性能参数见表1蒸汽耗量计算，对喷烤漆房按下式计算Q=Hqp/r 或 Hqb/rXKl(15)式中：Hqp为喷漆送风热，Hqb为烘干耗热，取两者之大值。r为汽化热Kl为漏损系数，取1.11.2设计进气管路及排水管路时，应注意以下几点： 在进汽管路上并联两个流量不等的电磁阀及

10、节流阀。在排、回水管路上应设置疏水器及旁路，疏水器能量应为排水流量的3-5倍。(2) 电力空气加热器加热段电力空气加热器操作维修简便，其功率按下式计算：P=KHqmaxkw(16)式中：Hqmax二加热喷漆送风耗热或烘干耗热二值中之大者kwK=考虑电压下降的储备系数，取1.11.2根据安装功率及空气质量流速V=1218K选成品电加热器，总功率应能分组通 断电流以适应不同工况(3) 燃油煤气换热锅炉加热段 一般选用两段火燃烧器。燃烧器将燃油煤气在换热锅炉中燃烧，将空气间接加 热。换热锅炉需用的换热面积计算复什，也难于准确；一般用经验数据确定.换 热锅炉的换热能量为7500lOOOOlKcal/m

11、?H 换热锅炉由圆桶燃烧室、前.后火箱、换热管群及排烟管组成，用耐热钢制作。 换热面积系这些面积的总和。一般按下式算锅炉的换热面积： Ap=Hqp/750010000血(17)对喷烤漆房，尚需按烘干耗热Hpb求换热锅炉所需的换热面积Ab=Hqb/760010000(18)按Aqp、Aqb两者中的大值选用换热锅炉燃烧器的出力能量Hp *为：Hp*=Hqmax/e(19)式中：Hpmax=喷漆室或喷烤漆房最大耗热量Kcal/h。=燃烧效率，一般取e=0.8燃料耗量为：Qr=Hp*/Qd(20)Qd=燃料的低发热值(4) 天然气燃烧锅炉加热段天然气燃烧产物洁净，对于工程机械类产品，可采用间接加热或直

12、燃方式加热喷 漆送风或烘干循环热风，直燃方式热效率高及节能。喷漆时，用喷漆送风将燃烧 产物混合参淡至20C左右。烘干时，用大量循环风将燃烧产物混和参淡至烘干 温度。天然气燃烧产物洁净，又经空调器将其过滤净化，故能满足一般产品喷漆 对空气洁净度的要求。直燃式燃烧装置美国通贝公司有现成产品，但价格昂贵。 为节省投资，可用短焰燃烧器自己改装：其燃烧室用耐热钢制成圆桶形，在其热 辐射影响到影响到的空调漆器内壁处粘固50mm后的耐火纤维；也可将空调器的 加热混和段用耐火纤维作内壁，壁面喷涂耐火浆，而不用耐热钢。对于喷漆送风，直燃式的热效率为100%。 对于烘干循环热风，直燃式的热效率约取95%；因烘干过

13、程中，需抽适量的烘干 废气处理排放，并补充相应量的新鲜空气。(5) 喷烤漆房废气处理 对于喷烤漆房，需将房内的有害溶剂的浓度保持在最低爆炸浓度的四分之以下， 以确保安全生产。为此，需从房内抽适量废气送入加热段的燃烧室燃烧净化，同 时补充相应量的新鲜空气。对于用蒸汽和电做热源的喷烤漆房，可用活性炭吸附装置或催化燃烧装置处理其 废气四、均压仓 喷漆室室体由下层的喷漆作业空间和上层的均压仓组成。均压仓的作用是将送风 动压变为静压，再经过滤棉形成向下均匀气流送入喷漆作业空间，使室内无涡流 及紊流。为将送风动压变为静压，均压仓的容积宜大；一般取其内部有效高度为 1.8m，便于在其内铺换过滤棉。过滤棉约厚

14、20mm，铺在由龙骨及钢板网焊成的中 间顶棚上，互相踏接用钢条压住。均压仓墙上应设置几个玻璃窗。仓内还需装照 明灯。当受车间高限制时，均压仓库高度可适当降低。五、抽风系统 抽风量应等于送风量。根据风量大小及场地情况，可选用一台、两台或多台风机 并联。抽风系统由地下风道、凤管、电动多叶密闭阀、手动风量调节阀、抽风机 及排风囱组成。风机压头应按漆雾净化装置及抽风系统总阻力的 1.1 倍选用。一般情况下，对于干式喷漆室，风机压头可取700IOOOPa.对于水族湿式喷漆 室，风机压头可取1200-1500PA.湿式喷漆室的除漆雾效率随风压增加而提高， 但风压高至 1500Pa 后，效率及乎不再提高。况

15、且，风压越高耗能越大，越容易 带水排入大气而污染环境。为减少该项污染，在系统内应设置气水分离装置或构 件其内风速 56m/S风道、凤管及排风囱的经济风速为8-12m/S 对于大断面的风道、风管及排风囱， 风速可提高至15m/S。排风囱上口高度应根据现场情况及当地法规取定，一般取 H=+20m。六、漆雾净化方法1 干式漆雾净化方法：一般采用迷宫及漆雾过滤棉净化喷漆废气。迷宫表面 粘涂油纸。喷漆废气以次流过迷宫及滤棉时，其中的过喷漆雾先后黏附于迷宫的 涂油纸上及沉积嵌含于过滤棉内，总净化效率e=8090%.迷宫由厚2mm的钢板 折成的槽钢或扁平反人字形钢上、下层水平错位组装而成。通过迷宫的空气流速 一般取5-8m/S.通风间隙取3050mm,迷宫阻力=60120Pa漆雾滤棉是专用产品，容漆量大,风速取13m/S,终阻力可达300Pa,滤棉厚30 40mm漆雾净化率8