大型车辆节能喷漆室及喷烤漆房的设计计算

燃烧器的出力 9 能量 < A- 为： #- 0 #.7,8 2 C ) 式中： — 喷漆室或喷烤漆房最大耗热量 D :? 2 @= #-7,8—— — 燃烧效率， 一般取 "$ E ( "$ )。 C—— 燃料耗量为： $F 0 # - 2 $G 式中： — 燃料的低发热值。 $G ——
!# !# ’ 天然气燃烧锅炉加热段
!$ !$ # 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： *根据初定的空气质量流速算出换热器应有的通 风面积 /D1 根据 /D 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。 /D ’ 0A / & #"" ,0 , 0! + 式中： — 通过换热器的空气流量， 0A—— ?E / A2 ! — 空气的质量流速 1 ?E / , 0 ・6 - ； ,0 —— 一般 1 取空气质量流速 ,0 ’ 7 3 %! ?E / , 0! ・6 - 2 风机压头够时， 可取至 %# ?E / , 0! ・ 6 , 根据选用的换热器反算质量流速 ,0 及换热系 数 -F1 按式-计算换热器的换热能量 #B 1 其值应大于 喷漆送风耗热 #<B 或烘干耗热 #<C 二值中之大者。 #B ’ &$ # 16 $6 G 2C + , .% ( .! - / ! H 式中： — 换热器的换热能量 1 ?@ / A； #B —— — 换热器的换热系数 1 I / , 0! ・8 - ； -6—— — 换热器的换热面积 1 0! ； $6—— — 饱和蒸汽的温度 1 8 ； 2C—— — 换热器进口处的空气温度， .% —— 8； !""#$ %" 现代涂料与涂装
一般选用 ! 段火燃烧器。燃烧器将燃油 9 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 热面积计算复杂， 也难于准确， 一般用经验数据确定。 换 ! 9 < ・ 。 换热锅 热锅炉的换热能量为 % )"" ( ! >"" :? 2 7 @ 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。一般按式 ’计算锅炉的换热面积： (- ) #.- 2 9 % 6"" ( %" """ < ’ 对喷烤漆房，尚需按烘干耗热 A-/ 求换热锅炉所 需的换热面积： (/ 0 #./ 2 9 B #"" ( %" """ < 按 (.- 、 (./ 两者中的大值选用换热锅炉。 现代涂料与涂装 !""#$ %" (
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均压仓
喷漆室室体由下层喷漆作业空间和上层均压仓组
成。均压仓的作用是将送风动压变为静压，再经过滤 棉形成向下的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 便于在其内部 宜大， 一般取其内部有效高度为 %$ ) 7， 铺换过滤棉； 过滤棉约厚 !" 77D 铺在由龙骨及钢板网 焊成的中间顶棚上，互相搭接并用钢条压住。均压仓 墙上应设置几个玻璃窗， 仓内还需装照明灯。
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工业涂装
பைடு நூலகம்
门洞宽度： !& ’ ! ( ! !! 门洞高度： "! ’ " ( "& 喷漆室外形全高： #% ’ # ( ") 全室净通风面积： $’ %* &+ ’* ! 每段净通风面积： $ ’ , % * & + ’ * !- ( ) 车辆长度内中间通风段长度 . ’& ’ , % * & + ’ * ! - / ) , & + ! 以上各式中 , 参见图 % - ： — 车辆长度， ’—— 0； — 车辆宽度 1 0； !—— — 车辆高度 1 0； "—— — 车辆端面至室体端墙内面距离 1 0； ’* —— — 车辆侧边至室体侧墙内面距离1 0； !% —— — 车辆顶面至均压顶棚底面的高度， "% —— 02
*
天然气燃烧产物洁净。对于工程机械类产品，可 采用间接或直燃方式加热喷漆送风或烘干循环热风， 直燃方式热效率高并节能。喷漆时，用喷漆送风将燃 用大量循环风将燃 烧产物降温至 !" & 左右。烘干时， 烧产物降温至烘干温度。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。美国通贝公司有现成的直燃式燃烧装 置产品， 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 也可 响到的空调器内壁处粘固 6" 77 厚的耐火纤维； 将空调器的加热混合段用耐火纤维作内壁，壁面喷涂 耐火浆， 而不用耐热钢。 对于烘 对于喷漆送风， 直燃式的热效率为 %""H ； 因烘干过程中， 干循环热风， 直燃式的热效率取 B6H 。 需抽适量的烘干废气处理排放，并补充相应量的新鲜
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工业涂装
— 换热器出口处的空气温度， !! —— &。 一般，采用绝对压力 " 为 "$ ’ ( "$ ) *+, 的水蒸 气作热源， 其性能参数见表 %。 对喷烤漆房按式 " 计算，#-. 或 !蒸汽耗量计算， #-/ 取两者之大值。 $ 0 1 #.- 2 % 或 #./ 2 % 3 4 &5 " 式中： — 喷漆送风热； #.-—— — 为烘干耗热； #./—— — 为汽化热； % —— — 漏埙系数， 取 %$ % ( %$ !。 &5—— 应注意： #设计进气管路及排水管路时， $ 在进气 管路上并联 ! 个流量不等的电磁阀及节流阀； %在排 回水管路上应设置疏水器及旁路，疏水器流量应为排 水流量的 ’ ( 6 倍。
铁路及公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 5 段送 如分 & 段 排风时， 每段的通风量是全室通风量的 % / 5， 时则是 % / &。 通风量通式： +5 ’ , % * & + ’ * ! - ,- / 5 分 & 段时通风量： +& ’ , % * & + ’ * ! - ,- / & 式中. ,—— — 下行气流平均风速， 一般取 "$ ) 0 / 62 — 裕度系数， 取 %$ %。 -—— ’ (
工业涂装
大型车辆节能喷漆室及喷烤漆房的设计计算
范震声
+ 中国中元兴华工程公司工程装备部， 北京 %"""45 摘 要：介绍了大型车辆节能喷漆室和喷烤漆房的设计及其相关参数的计算。 文献标识码：9 文章编号：%"") & 5:/4 + !""# - %" & ""!# & "#
关键词：喷漆室；排风系统；送风系统；漆雾净化系统 中图分类号：6/## ； 78#’5$ #
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分段送排风系统设计
铁路及公交车辆用的喷漆室及喷烤漆房，宽度有
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，操作和维修简易。当生产繁忙 时， 可同时多段送排风， 多人同时喷漆以提高产量。
# ( ) *，长度达 %" ( ’" *，甚至更长，水平断面面积 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空 耗 气 + 有些地区低至 & !" , 以下 - 加热至 !" , 左右， 能更大。铁路车辆属长体形工件， 喷漆是一端开始， 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，可相应地节能约 % . 同时也减少了设备投资费用。 !、 ! . ’ 或 ’ . /， 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的互相隔开的几段 + 见图 % - 。 #$ # 分段送排风系统的设计方案 !整个喷漆室设置一套送排风系统 0 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。 "喷漆室分几段送排风就设置几套相同的送排风
— 均压仓全高，取 ! 3 !$ ! 01 当受厂房高度 ") —— 限制时， 可适度降低； — 车侧至门洞边距离， 取 "$ 4 3 "$ # 0； !! —— — 车顶至门洞顶边距离， 取 "$ 4 3 "$ # 0； "& —— — 各分段长度， 按各段的通风面积相等 ’% 1 ’!1 ’& —— 取值。 无三维工作台时， 取 ’% ’ %$ ) 0，!% ’ %$ ) 0，"% ’ 有三维工作台时， 取 ’% ’ ! 3 !$ ! 0，!% ’ %$ ) 3 %$ ) 0； 根据三维工作台尺寸定； 有三维工作台且工作 !$ " 01 台行至车顶上方喷漆时， " % ’ ! 0。
#$ !$ ! 送排风量的计算
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式中： — 喷漆送风量 1 0 / A； +—— — 冬季喷漆送风温度， 一般取 !" 8 ； .% —— — 地区冬季空调计算温度 1 8 ； .! —— — 考虑系统热损失的系数， 取值 %$ %$ -—— 对于喷烤漆房应分别计算喷漆送风耗热 #<B 及烘 干耗热 #<C1 取二者之大值作为选择加热设备的依据。
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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。 风机段 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 #" 3 7" 8 的热气流的烘 烤， 也可用 94 + :; 单吸风机 , 装在空调器室体外部用 宜 软连接与空调器接通 - 。当烘烤温度高于 7" 8 时， 采用高温离心风机或锅炉引风， 通过软连接与空调器 接通。 !$ ! 加热段 喷漆时， 当大气温度低于 %! 8 时应将送入喷漆室 的空气加热至 !" 8 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 电、 燃油、 煤气、 天然气， 应 至 #" 3 7" 8 。热源有蒸汽、 根据地区条件选用。 喷漆送风的热耗量按式 )计算： #<= ’ %$ !> * "$ !4 , .% + .! - - , ?@ / A &
收稿日期：!""# & "’ & %’
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分段送排风喷漆室体尺寸及送排风的计算
喷漆室 % 漆房 & 室体的尺寸确定
喷漆室内部长度 1 ! 2 " 3 ! "% 喷漆室内部宽度： # 2 $ 3 ! $% 喷漆室内部高度 1 % 2 & 3 &%
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现代涂料与涂装 !""#$ %"
!# !# $ 燃油 % 煤气 & 换热锅炉加热段
对于喷烤漆房，需将房内有害溶剂的浓度保持在 最低爆炸浓度的 % 2 > 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。
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电力空气加热器加热段
空气。
!# !# ( 喷烤漆房废气处理
电力空气加热器操作维修简便，其功率按式& 计 算： " 0 &#.7,8 9 :; < & 式中： #.7,8 —— — 加热喷漆送风耗热或烘干耗热二值中 之大者， :;= — 考虑电压下降的储备系数， 取 %$ % ( %$ !。 &—— 9 根据安装功率及空气质量流速 ’ 0 %! ( %) & < 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 。
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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，喷漆室应配空调送风系统 及均压匀风仓。 空调送风系统由空调器、送风管路及装于管路上 的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， 可及时调节送排 风量使二者接近相等。