水帘式喷漆房设计论文资料Word格式.docx

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1.1课题背景

水帘式喷漆室。

其作用是将喷漆过程中的漆雾限制在一定区域内进行过滤处理。

喷漆室制作的工作环境，能满足涂装作业时的空气环境要求，保护操作者的身体，治理涂装作业产生的废物排放，保护环境免受污染等。

是控制产品涂装质量的重要设备。

1.2喷漆房的发展史

本着先进、可靠、经济、实用的原则，充分考虑产品的特点，积极采用先进成熟的工艺和设备，提高产品表面质量，使涂层各项理化指标达到规定技术要求，增强产品市场竞争能力。

设计中做到合理布局，物流通畅；

并注重设备的节能措施，合理使用能源。

贯彻执行国家有关环境保护，劳动安全卫生方面的政策法规，整个工程达到国家规定的“三废”排放标准、工业卫生标准。

设备及材料选用以国内为主，设备的关键元器件选用进口或合资产品，达到既经济合理，又先进可靠的目的。

喷漆线在设计时严格按照国家有关劳动安全、卫生、消防及环保等方面的标准执行。

设备美观大方，满足产品使用要求，运行可靠，操作简便，维护保养方便。

充分考虑系统相互之间的连锁性，在温度、系统阻力均采取检测报警和保护措施，避免设备事故发生。

以上生产线所有设备均是全新设备，包括室体、过滤材料、加热器、风机、输送系统及所有零部件等。

。

1.3小结

漆雾回收可分成二个部分：

一是喷涂工件时，漆雾与水帘碰撞混合，水帘会溶入部分漆雾落入水槽；

二是未溶入水帘的漆雾经水帘板底部缝隙进入水洗室，与雾化喷嘴喷出的水雾充分混合，气水分离沉降后流入水槽。

在水槽中定期加入漆雾凝聚剂形成漆渣。

喷漆放的设计涉及环保理念，对人类工业发展是不可或缺的理念。

第二章设计内容

2.1、设计依据：

1、工件名称：

托辊

2、设备用途：

用于工件喷涂和烘干。

3、设备数量：

壹条。

4、主要技术参数：

1）生产纲领：

日产1000件

2）生产班次：

单班制，6小时/班

3）年时基数：

4）工件最大重量：

27kg

5）工件最大外形综合尺寸mm：

1150×

φ159mm

6）吊挂方式：

沿长度方向吊挂，吊钩分布均匀，同时吊具可自由旋转

7）工艺流程：

上件→喷漆→流平→烘干→下件

8）喷漆方式：

人工喷涂方式

9）加热方式：

燃油加热

10）噪声：

≤85dB（A）

11）环保要求：

漆雾及有机气体的排放符合国家环保标准的要求

12）劳动安全卫生：

符合国家相关标准的要求

13）能源：

电源电压380V±

10％，50Hz

14）厂房条件：

2.2、设计原则与思路：

2.2.1、设备设计原则：

2.2.2、设备配置原则：

⑴、整条生产线喷漆生产线采用轻型悬挂链输送方式，由工件重量选用型号为QXG-240。

这样形成封闭式环形结构。

根据生产量和生产要求，输送机的链速按1.33m/min计算，同时输送机的链速在0.2～2之间可调速，并带自动旋转装置。

计算如下：

生产节奏：

6*60*/1000=0.36分/件，由于工件间距初定为480mm：

则：

0.48m/0.36=1.33m/分钟

故生产线链速可在0.2m-2m/分钟可调,可满足生产纲领要求。

⑵、烘干室采用自动控温系统，烘干热源为燃油加热。

⑶、喷漆室采用侧水帘喷漆室，非常适用于细长类及小工件的喷涂作业。

⑷、对于易产生噪声的各种涂装设备，采用防噪声措施，使车间内噪声控制在85dB（A）以下。

⑸、根据客户要求规定的地点布置，确保喷漆线设备占用空间小且操作维修保养方便。

2.2.3、设备主要组成：

油漆线主要用于对托辊进行喷涂、烘干作业，该生产线主要包括水帘喷漆室1套、流平室1套、烘干室1套、悬挂输送系统1套，为了使喷漆后的工件有一个干净的环境,减少二次污染。

喷漆房房要求：

1.内部尺寸（长×

宽×

高）：

1500×

2000×

2200（mm）

2.外部尺寸（长×

2500×

2004×

2800（mm）

2.3、工艺说明：

2.3.1、工序流程表：

序号

工序名称

处理方式

工艺时间（min）

工艺温度（℃）

备注

1

上件

人工

2

喷漆

RT

3

流平（晾干）

7

4

油漆烘干

热风对流

30

80

5

晾置

自然

6

下线

2.3.2、三废的治理措施：

（1）、喷漆在生产过程中所产生的废水，可通过排污管路送至工厂污水处理站集中处理后达标排放。

（2）、喷漆过程中产生的漆渣可以由絮凝剂处理或捞出预埋。

（3）、油漆烘干时产生的废气通过活性碳废气处理装置处理后达标排放。

2.3.3、职业安全卫生：

（1）、对于生产过程中如风机等产生的噪声，设计中采用了减震措施，选用转速较低，质量较好的风机，使车间噪声符合国家标准，不超过85分贝，厂界噪声不超过65分贝。

（2）、在烘干工件时设计上考虑适当的换气量，使循环空气中有机溶剂含量控制在一定的范围内，大大低于爆炸极限，从而减少火灾危险。

（3）、凡是高压电场所，均有明显的“警示”标志。

工人在操作过程中应穿好工作服、戴好口罩，严禁在车间内吸烟。

2.4、喷涂线各设备主要技术性能说明：

2.4.1、水帘喷漆室：

1、工艺目的及工作形式：

主要用于工件的喷漆和漆雾处理等作业。

喷漆室工作形式：

采用侧水帘喷漆室。

2、喷漆室工作原理：

喷漆时，室体内部喷漆的漆雾和过喷的漆雾在引风机的强制作用下，在操作口形成一定的负面风速（风速在0.88--1m/min之间），自上而下，将工件置于具有一定风速的均流层中，使飞溅的废漆雾压入水槽中，既改善了工作环境，又保证了涂层质量。

漆雾的处理是通过置于室体侧部水幕帘，再经气水分离后，在活性炭的吸附作用下，洁净的空气经排风系统送入大气。

而含漆雾的水流入循环水池，通过凝聚净化（水中定期添加专用漆雾凝聚剂）后由循环泵送入喷漆室循环使用，漂浮的漆渣定期捞出后进行深埋或焚烧处理。

3、设备的主要结构和部件：

（3.1）、设备组成：

喷漆时具有通风、照明、单工位喷漆、漆雾处理、废气冶理和环保等功能。

设备主要由室体系统、引风系统、防爆照明系统、漆雾处理装置、废气处理系统、压力控制系统，以及电控系统等部分组成。

风机座：

框架为40×

40方管及角钢，蒙板为冷板、无噪音，机座喷塑而成，外表美观大方。

顶板：

为20厘米彩涂聚苯夹芯板的，结构合理、美观耐用。

能有效地捕捉直径大于10μm的尘粒；

精密级亚高效过滤层选用VF600G

精密级过滤棉，该过滤棉具有多层结构，能有效地捕捉直径大于4μm的尘粒。

精密级亚高效过滤层设置在静压室底部，用顶网托住，顶网采用优质型钢焊接，经喷粉处理，钢性好、无锈蚀、更换顶棉容易。

整个过滤系统容尘量大、阻力小、寿命长、过滤效率可达98%。

初级过滤材料主要技术指标为：

重量200gr/sqm

厚度15mm

风流量2052m3/h

最小风压15Pa

最大风压200Pa

过滤效果75.4%

容尘量276gr/sqm

防火级别F-1DIN53438

Ø

顶部过滤材料：

选用VF600G型高效过滤棉，顶部过滤材料主要技术指标为：

重量600gr/sqm

厚度20mm

风流量900m3/h

最小风压25Pa

最大风压400Pa

过滤效果96.8%

容尘量428gr/sqm

压力控制：

在侧门上安装压力锁，防止喷漆房内压力过高时，自动泄压，并且能够提供过滤系统的保养，更换时间的提示。

过滤系统：

采用精粗两道过滤层结构，粗效过滤层选用优质无纺棉，

初期设计方案图

（3.2）、室体主要结构说明：

室体骨架：

整个室体采用方钢管做的龙门架支撑，可承受室体自身的重量和工件及悬挂链的重量，承受设备启动时风压不平衡时造成的附加力，并便于灯箱的布置，室体结构在设计时采用合理化、有效化的设计，以达到结构最优。

室体采用轻型框架式组合结构，壁板采用δ2.0mm厚Q235冷轧板，骨架采用方钢管60×

60×

4mm、角钢L50×

50×

3mm等型材焊接而成。

同时，在室体背面设有检修门，维修方便。

室体壁板：

壁板为聚苯乙烯保温板，其内、外面层为上海宝钢产0.6mm厚优质彩色喷塑渗锌钢板，中间填充75mm厚的聚苯乙烯保温材料，内外板与保温材料整体压制而成一体，整体厚度为75mm。

全部壁板采用装配式结构，便于装拆。

该板具有以下特点：

●新颖、造型美观；

●保温、隔热、隔声性能优良，导热系数低；

●强度、刚度、稳定性、抗冲击、抗震性能较好，具有耐腐蚀，耐大气性好；

●预制装配化程度高、施工快捷、耐久性好、防水及使用寿命长。

根据设计依据可得本喷漆房室体内径尺寸（长×

高）mm：

17000×

6000×

5000（不包括排风管道高度尺寸）。

型钢骨架：

房体部分采用80×

80×

3方管焊接定制成型的钢骨架，并且房体四周包裹镀锌板型材。

工件进出采用仿形门洞，并设工作便门。

室体正面方向的内壁是光滑的淌水板，采用δ2.0mm厚、SUS304不锈钢板制作。

板面上形成瀑布状的水帘，室壁几乎不被污染。

水槽采用碳钢板折弯焊接而成，所有焊缝均采用连续焊缝焊接，杜绝液体的渗漏现象。

槽底设有水过滤网，以防止水槽中的杂质被带入水泵，影响设备的正常工作，水过滤网为40目/英寸×

1.5mm不锈钢材质。

循环喷射洗涤系统由喷射泵、管道、阀门、压力表等部分组成。

管道上设有旁路，便于调节流量。

管道、阀门等均采用碳钢材质。

地网格栅：

在室体底部设有地网格栅，考虑承重，采用扁钢和圆钢焊接而成。

加工形成后全部热浸锌，这样可避免由于工件喷漆时装饰带划线、贴报纸产生的废报纸、废胶带等进入地下构筑物部分。

格栅沉积的过喷漆泥清理建议可用脱漆剂进行化学脱除，然后清理。

也可采用焚烧炉焚烧处理。

大门：

整个室体为非通过式，在室体进出车端设有手动折叠式大门一套（五开门）。

大门采用专用模具制作而成，结构美观，强度好，大门宽2000mm，高4800mm，在门中间带有观察窗。

大门采用专用耐高温密封压条密封，并且房体密封橡胶材料是耐高温密封件。

安全门：

在室体侧面设有安全门2套，安全门宽650mm，高1800mm，并带有观察窗，同时安装安全泄压装置（即防爆锁），以方便操作人员进出，并可确保发生在房体内压力过高时自动泄压，保证人员的安全。

同时，在房体内安装压差计，可以自动显示房体内外的压力差。

（3.3）、防爆照明装置：

在室体的顶部及侧部设置照明装置，照明采用防爆型。

整套照明系统安装合理，并安全、节能，维修方便，从而保证室内光强度大于500lux。

（3.4）、排风系统：

喷漆时为防止设备外灰尘吸进室内，正常喷漆室设计成微正压。

根据标准换气数为每次8m2喷漆室操作口负面风速计算出0.88～1m/s之间（0.88为计算值1为要求值，即开放式水帘喷漆房，在屋外作业时即与工件距离超过1.5m时为0.88m/s,计算方法为体技术除以换气数。

），及进出风的平衡，计算处理风量（抽风量）为232.32～284m3/min，配置1台风机，风机采用离心式引风机。

由风量和风机的性能，选用下列型号的风机：

型号：

c4-73-3.6c

流量：

2380-4350m3/h

转速：

2240r/min

静压：

1029-588Pa

电动机功率：

1.5KW

数量：

1台

排风系统由离心风机、风阀、风管及风帽组成。

风管用镀锌钢板制作，排风管室外排放高度不低于地面15m，风帽采用防水防风效果较好的锥形风帽。

（3.5）、漆雾过滤和废气处理：

（3.5.1）、漆雾过滤装置：

水帘喷漆室也称瀑布喷漆室，其结构特点是将室体正面方向的内壁作成光滑的淌水板，用水泵使水在顶部溢流，该板面上形成瀑布状态的水帘。

喷漆时，漆雾碰到水帘，就会被吸附，冲至下部水槽中。

主要由溢流槽、淌水板、供水系统、水池、废漆处理装置等组成。

1溢流槽：

由钢板焊接制作而成，里面设有输水管，槽内形成一层流动贮水，保证溢流效果。

2淌水板：

用不锈钢焊接而成，具有一定弧度，上面形成瀑布式水帘。

3供水系统：

采用管道泵，经计算水泵流量为3.24m3/h，选用水泵的参数如下：

规格型号：

20l/h

扬程：

80-110m

配用电机功率：

5.5kw

4管材用无缝管，具有密封性好，性能稳定等优点。

废漆处理装置：

为了保证循环水池的水能够循环使用，达到节约用水，减少排污量。

在循环水池内定期补加适量的漆雾凝聚剂，定期捞渣，即可保证循环水池的

（3.5.2）、空心锥喷头：

入口尺寸：

0.25英寸

入口直径：

3.5mm

喷出口直径：

3.1mm

角度：

79度

尺寸型号：

BB

（3.5.3）、水帘管

取一台长为2200mm，内经为25mm的管，经由计算流量与压力。

根据结果计算出可以在管上室内部分每隔50mm开一个半径为3mm的孔，使结合液从里面流出来。

在下面放一个歇班，使管口留出的水流到板上。

可使液体均匀顺版的斜坡留下来，形成了均匀的水瀑布。

这种方法节省了水帘机的成本，也相对那些直接用水管形成的水帘要密集均匀的多。

而且，由于风向，油漆雾和水溶液结合堵住小口的可能性也很低。

（3.5.4）、废气处理装置：

排风过滤系统将喷漆室内挥发的有机废气排至车间外，进入活性碳过滤装置进行处理，排放标准达到国家环保要求。

活性碳处理装置采用活性碳吸附装置，将废气经空气过滤器除去各室体排出有机废气中的微小悬浮颗粒后，进入吸附顶部，经过内活性碳吸附后，除去有害成份，符合排放标准的净化气体，经风机排到室外。

4、喷漆室主要技术参数：

项目

单位

数值

（1）

室体内径规格（长×

高）

mm

2200

（2）

抽风量

m3/h

232.32

（3）

风速

m/min

>

0.88

（4）

噪音

≤80dB（A）

（5）

漆雾捕捉效率

98%

（6）

TSP值

mg/m3

<

1.5

（7）

光照度

Lux

≥500

（8）

总功率

kw

10

含水泵功率

2.5具体设计及计算

2.5.1水帘式喷漆室工作原理示意说明

水帘式结构如图1所示，它有工作室、过滤、供水装置、通风装置和照明装置组成。

其结构特点是操作键的正面设置水瀑装置，一般是用光滑的淌水板9，利用供水溢流槽8的溢流水在板上形成瀑布状的水帘。

喷枪3对工件4进行喷漆工作时，喷雾在风力的作用下被水帘（一种结合液，可以将漆雾固化）吸收，并冲至下部水槽，没有处理的水雾在风道里又有喷头喷出的水结合进行过滤。

废气经水分离器12分离，再由抽风机13抽出。

为了提高排除漆雾的效率和改善操作空间的环境，有时操作口的顶部设置送风装置。

水帘式喷漆房用于联系的生产线时，其室体两侧需开设穿透式孔洞16如图2所示，以便于悬挂输送机循环运行，空的尺寸更具共建的规格和尺寸而定。

由由于连续作业的特点，工件多悬挂空中，喷雾多处于喷漆房的中部，淌流装置可布置成如图2所示的形式，可根据工件的位置布置成喷射式等多种结构。

这次我所采用的睡莲装置是与之前的示例图不同的，利用管与光滑水板形成水瀑，则上文提到的本次采用的是托辊的设计。

本次设计要求是工作量一般，尺寸较小的喷气房体，

所以两边没有相关开口的设计。

水帘式喷漆室的过滤装置包括淌水装置和喷淋装置，本次设计采用的是空心锥喷头来设计喷淋装置。

淌水装置分为溢出式淌水和喷射式淌水两种，本次设计采用的是溢出式，因为喷出式的水瀑不是很均匀，这在前文已提到。

在实际应用中淌水板分为一级和多级之分，形成水瀑的级数不同。

多吉水脸盆期房的效果更好，效果更高但结构复杂，结构比较庞大。

喷淋装置是使用喷射的水力来清洗漆雾，未达到效果，多设置3排以上的喷嘴，每喷嘴用挡板隔开，使气流曲折流动，达到多级清洗的的目的。

常用的喷漆房的供水装置如图三所示，从水槽排出的污水须另作处理。

水帘式喷漆房由于结构简单、维护方便、处理漆雾效果好，但由于水帘面积大、操作空气湿度大，不能适应要求装饰性高的工作，而且嘈音大，影响作业环境。

在家居企业主要是用来做底漆喷涂作业，或初期作业；

对于要求不太高的产品也用来做表面喷漆作业，但须设置送风装备，尽可能改善操作的环境。

2.5.2风量参数计算

风量是抽风送风系统的重要参数，是计算系统能耗，选择风机的依据之一，通风计算的原则是不让含漆雾的空气扩散到外面，同时还应保持操作间的空气含漆雾的浓度，因此计算风量时必须考虑防止漆雾从室体门口和通透孔洞扩散的抽风量。

对于水帘式喷漆房的风量计算可用以下计算公式：

Q=360Fv+Q1

其中：

Q：

:

喷漆室的抽风量（m3/h）;

F：

喷漆室操作口和通透空的面积之和

v：

操作口通透孔的空气流速（m/s），换气数为8立方一次，则在室外操作得0.9m/s；

当室内操作为1m/s以计算得出上文得知流量计算：

360×

（2.2×

2+0.3×

2）×

1+0=1800m3/h.

虽然这个不是封闭式喷漆房，但是考虑到本次设计的喷漆房是空间较小，速较慢，加工的范围较有限的说以这里的入风量为零。

2.5.3水瀑设备设计

取一台长为2250mm，内经为25mm的管，经由计算流量与压力。

根据结果计算出可以在管上室内部分每隔50mm开一个半径为2.5mm的孔，使结合液从里面流出来。