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汽车涂装线

汽车涂装线

  • 汽车涂装线适用范围:适用于机械制造、汽车、摩托车、工程机械、油田、五金等。 厂家价格: 价格 20000.00~780000.00元 起批量 1 套 工艺流程:上件预脱脂脱脂水份烘干空气冷却喷表漆
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      汽车涂装线适用范围:适用于机械制造、汽车、摩托车、工程机械、油田、五金等。
     
    厂家价格:
    价格 ¥ 20000.00~780000.00元
    起批量 ≥1 
      工艺流程:上件→预脱脂→脱脂→水份烘干→空气冷却→喷表漆→流平→烤漆→空气冷却→下件(可根据客户要求设计工艺流程)
     
      设备特点:批量大、品种多、自动化程度高、操作及维修方便
    汽车涂装线|环保喷涂房|厂家价格
      涂装线固化工序生产管理
     
      这一工序应注意的事项有:喷好的工件,如果是小批量单件生产,进固化炉前注意防止碰落粉末,如有擦粉现象,应及时补喷粉末。烘烤时严格工艺及温度、时间控制,切实注意防止色差、过烘或时间过短造成固化不足。
     
      对于大批量自动输送的工件,在进烘道前同样要仔细检查是否漏喷、喷薄或局部擦粉现象,如发现不合格件,应把好关防止进入烘道,尽可能取下重喷。如个别工件因薄喷不合格,在固化出烘道后可以重喷再次固化。

    1、前言:
      汽车涂装是汽车制造过程中产生 “三废”最多的环节,也是能源消耗最大的工艺过程之一。由于涂装车间喷漆室的能耗约占整个车间的 30%,因此削减喷房能耗是涂装车间乃至整个汽车制造厂节能减排最重要的环节[1]
     车间在正常生产时,为满足工艺要求,喷漆室及打磨线室体空调送风量较大。冬季时需使用蒸汽对外界新鲜空气进行升温,暖风由室体上方进入,从室体下端抽走并排出车间,能耗损失大。一般性的水性油漆喷房工艺要求温度控制在 25± 2℃,湿度控制在 65±5%RH。相比较而言,车间送风没有生产线送风要求严格,工艺要求一般控制在 16-35℃之间,湿度在 80%RH 以下,这样我们可以对回风质量、包含物质以及设备实际位置结构进行综合评估,考虑将打磨室体、擦净室体的空调排风回收与空调新风按照一定比例混合使用,这样既可以节约空调调节送风温度湿度的能耗,又可以节省空调过滤装置的运行成本,同时节约了 VOC 废气处理装置的处理风量。
      某汽车生产基地新油漆车间的规划建设,秉着精益化、敏捷化、柔性化、模块化、高质量、低成本及绿色环保的建设方针,采用了大量的先进节能技术,其中喷漆室循环风系统成为该项目节能减排的重要亮点。喷房自动喷涂工位采用了人工工位的排风,循环风比例大于 66%,相比与全新风模式,全年降低能耗约 45%。
     
    2、喷漆循环风系统介绍:
    2.1、喷漆室循环风空调结构组成:
     新涂装车间喷漆循环风空调为集中式空调,循环风空调的组成主要包含循环管路系统、加热系统、过滤系统、降温去湿加湿系统、调节和控制系统、供冷供热系统等。按照功能区域分类,又可分为以下几个部分(见图 1):
    图 1	喷漆空调功能区域示意图


    图 1 喷漆空调功能区域示意图

    1)进风段
      根据空调机组布置位置、布置方式不同采用不同的进风方式,一般有端部墙面进风(进风室进风)、房屋顶部进风及建筑物内直接进风等。设置进风口时要靠考虑周围环境、厂房结构、工艺段设备位置、空调布置位置等因素。循环风空调在设置室体回风风管作为进风口的同时也保留了从外界进新风的功能,可实现循环风和新风的切换功能。
     
    2)过滤段
     空气洁净度等级的划分见表 1。
     
    表 1 空气洁净度等级
     
      尘粒最大允许数 / 尘粒最大允许数 /
    等级 立方米 立方米
      ≥0.5μm 尘粒数 ≥5μm 尘粒数
         
    100级 ≤3500  
         
    1000级 ≤35000 ≤250
         
    10000级 ≤350000 ≤2500
         
    100000级 ≤3500000 ≤5000
         
     
    循环风空调过滤段设置一般为初效、中效、高效等。根据空调不同过滤精度要求,选择不同的过滤器,初效过滤器等级一般为 G3 或 G4,中效过滤 器等级一般为 F5 或 F6,高效为 F7~F9,对应的空气洁净度等级见表 2。
     
    表 2 过滤器等级对应空气洁净度等级
     
    过滤段 可选范围 实际选择 对应空气洁净度等级
           
    初效过滤 G3-G4 G4 10000级
           
    中效过滤 F5-F6 F5 1000级
           
    高效过滤 F7-F9 F7 100级
           
    3)中间段
      在具有填充物的相邻两段体之间留有中间段,侧面开有检修门,用于设备检修及维护。
    4)加热段
      目前涂装空调机组常用的加热方式根据加热介质不同可分为:蒸汽盘管加热,热水盘管加热、燃烧机直燃加热和间接加热等。考虑到新油漆车间为水性免中涂工艺,温湿度需保证在 25  2  ,± ℃65±5%RH,对环境要求极为苛刻,且热水比热最高,对于外界温度变化波动范围较小,所以选择热水作为空调热源,提供稳定热量用于喷房的温度控制。
     
    5)表冷段
     表冷器与热水加热器工作原理相同,内部通过的介质为 7~12°C 冷冻水,冷冻水来自制冷站,管道循环输送对经过的空气进行除湿处理。注意事项:对于全新风机组设计时应充分考虑夏季冷凝水量,设置好冷凝水排放口。
     
    6)加湿段
     喷淋加湿原理:水经喷淋管道和喷嘴喷出,雾化的水雾颗粒与空气直接接触吸收热量气化,增加空气中的含湿量,空气湿度一般要求在 50% -85%之间,对于喷漆室来说,湿度要求控制在60%-70%之间。
     
    7)均流段
     为了实现风机出口均匀扩散,保证空调整个截面风速均匀,在风机出口处安装有多孔板散流器。
     
    8)消声段
     消声器是由吸声材料按不同的原理设计,在空调系统中用来降低风机产生的空气动力噪音,阻止噪音传导工作区域。
     
    2.2、喷漆室的循环风方式:
     现国内少数先进的涂装车间采用了干式喷漆室,干式喷漆室一般都采用了循环风模式,但多数涂装车间多为湿式喷漆室,对于湿式喷漆室的涂装车间,多采用的是全新风送风模式,即喷漆室各区域的送风直接排放至喷漆烟囱,特别对于水性漆油漆车间,喷漆室区域能耗较大,废气处理装置的设备投资和运行能耗显著提高。在废气处理系统规划时,喷漆室可采用循环风技术,现湿式喷漆室循环风模式有两种,一种是喷漆部分循环风模式,其原理是将喷漆线的流平、补漆区域的送风返回至外喷机器人喷漆段,以减少外喷段新风风量。此类模式的循环风使用量低,可适当减少喷漆室新风量,降低喷漆室排往废气处理装置的废气量,多使用在外喷段为机器人,内喷段为人工的情况下,其原理图如图 2 所示。
    图		喷漆室部分循环风模式原理图[ 2]

    喷漆室部分循环风模式原理图[ 2]

      另一种是喷漆全循环风模式,喷漆线送风由全新风空调和循环风空调的送风组成,喷漆室外喷和内喷机器人段由循环风空调送风,循环风空调的供风除由流平、补漆段、气封段返回的循环风组成之外,另由外喷段的排风的循环风组成。此循环风模式应用在外喷与内喷均为机器人喷涂条件下,可大幅度降低喷漆室与废气处理系统的投资与运行能耗,其原理图如图 3 所示。该新车间采用的是更高效率的喷漆全循环风模式,这样大大的节约了实际的运行成本。
    图 3   喷漆室全循环风模式原理图
    图 3   喷漆室全循环风模式原理图


    2.3、循环风空调与全新风空调系统的节能对比:
    (1)全新风空调取自外界新风,(冬季模式)进入空调机组后需先升温加热,后进行湿度控制。
    (2)循环风空调采用人工工位净化后的排风及文丘里循环后的排风,温度接近工艺温度,只需进行除湿处理及温度微调即可满足自动化工位工艺要求。
    (3)由图 4 可见,循环风模式下能耗较全新风模式能耗大大降低
    图 4	全新风和循环风节能对比

    图 4 全新风和循环风节能对比

    3、循环风空调案例分析:
      以年产 27 万辆整车的新涂装车间为例,该车间采用的是免中涂水性漆 2C1B 工艺,清漆为溶剂型 2K 油漆,喷漆室采用的是湿式喷漆室,机器人喷漆工位采用循环风送风。一共设置 5 个机器人段,分别为:BC1、BC2 内、BC2 外、CC 内、CC 外。因外喷站和内喷站均为机器人自动化喷涂,所以该线在设计时即为全循环风模式(图 5 方式),循环风比例在 60%以上,可更大程度上的节省能耗。
      空调送风所需能耗对于外界条件比较敏感,水性油漆对于喷漆室的温湿度要求控制在 25±2℃和 65±5%。夏季模式时,由于外界气温高,需要大量的冷水进行降温除湿,先保证温度控制在工艺参数范围内,后再经过喷淋加湿进行湿度控制;冬季模式下,外界进入空调的新风需经过热水盘管进行升温,后再经过喷淋加湿。只有在温度、湿度都满足的情况下,才能被送入到喷漆室。但是采用循环风空调技术后,满足温湿度要求的送风从进喷漆室到被送到文丘里,再从文丘里排风被送至循环风空调,整个循环过程中温度基本保持不变,湿度从原来的 65±5%经过文丘里水膜后达到了饱和状态(约 90%左右)。所以整个循环风过程中,只需要对循环风进行除湿以及微量的温度控制,即可满足工艺要求。车间工艺空调布置为 KT1、KT2、KT3、KT4、KT5,其原理及布置见图 5。
    图5  空调循环风原理图

    图 5  空调循环风原理图
    表3  各工艺段相关数据


    表 3  各工艺段相关数据
    各工艺段相关参数见表 3。 一般取 1.2(kg/m3); i 为焓差(kCal/kg)。
    在新油漆车间喷漆空调规划时,已经将所有 夏季平均焓值(32℃,60%RH);冬季平均焓
    自动化工位设置为循环风,流平段、补漆段、擦净 值(15℃,50%RH);目标焓值(25℃,65%)根据
    段等人工工位采用新鲜风或者岗位循环风作为送 焓湿图(图 6)查表计算得知:
    风,这样充分提高了循环风的利用率,在满足安全 冬季可节约加热量 W1 为 1129.786kw,夏季
    设计、工艺要求的前提下,循环风比例控制在 50% 可节约制冷量 W2 为 1158.268kw,总节约功率
    -70%之间具有较高的节能效益,该新油漆车间工 W=W1+W2=2288kw,按照单价 0.7 元计算,可节约
    艺空调共计 474700m3/h 循环风量代替新风风量 1601 元 / 小时,每小时可节约纯水 45t/ 小时,按照
    来保证正常生产工艺,循环风比例达到了 65.1%, 单价 2 元计算,可节约 90 元 / 小时,总计可节约
    符合精益化设计的要求,各工艺段相关数据见表 费用 1691 元 / 小时,按照净 40JPH 计算,理论计
    3。耗热量 G1、耗冷量 G2 依据下列公式计算: 算单车成本可节约 42.3 元。在达到同等外观质量
    G1=Q·ρ·Δi 热(kcal/h); 的前提下,对比同等 40JPH 油漆车间空调有循环
    G2= Q·ρ·Δi 冷(kcal/h); 风,在比例不一样的情况下能耗统计(见表 4),可
    式中:Q 为喷漆风量(m3/h);ρ 为空气密度, 实际节约能耗近 25 元 / 台车。
    图6   焓湿图计算
    图 6   焓湿图计算
    表4  比例不一样的能耗统计

    表 4  比例不一样的能耗统计

    同时由于喷漆线清漆站为 2K 溶剂型清漆,机器人内喷为全循环风模式,清漆站位相应的排向烟囱的废气由原来的 327600m?/h 风量减少为90700m?/h,相对应的 VOC 浓缩转轮也由原来的 3 套缩减至 1 套,节约一次性投资 600 万元。
    节约能源;减少废气物排放;喷漆室内工艺温湿度不受外界气候变化而变化,保证了工艺的稳定性,同时使用能源得到降低,工厂投资得到了节约[ 4]。与此同时,由于循环风中含有一定量的溶剂,不适用于人工喷涂,且设备初效过滤袋更换频繁,增加了日常维护工作量。
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    4、结语:
     节能减排是涂装技术发展的主要趋势,为建设环境友好型社会[ 3],在设计阶段就应该考虑选用节能减排的新工艺、新技术和新材料。随着节能环保意识的日益增强,汽车涂装过程中的能源及“三废”得到高度关注,越来越多的新工艺、新技术将被开发并得到应用。
     目前,喷漆循环风节能技术在国内新建涂装线中尚未得到广泛应用,该技术具有显著的优点:节约能源;减少废气物排放;喷漆室内工艺温湿度不受外界气候变化而变化,保证了工艺的稳定性,同时使用能源得到降低,工厂投资得到了节约[ 4]
     与此同时,由于循环风中含有一定量的溶剂,不适用于人工喷涂,且设备初效过滤袋更换频繁,增加了日常维护工作量。
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