涂装生产线项目设计方案.docx

1、涂装生产线项目设计方案涂装生产线项目设计方案一、前 言1生产线工艺方案的确定考虑到技术的先进性，充分满足产品的质量要求；2生产线工艺设备的设计、选型都考虑确保工艺及各项技术参数的实现；3生产线的所有设备确保先进、实用、可靠、安全,主要设备及元件选用国家定点生产厂的名牌或优质名牌产品；4凡自制设备在结构设计上尽量采用通用件和标准件，以提高自动化程度，并充分考虑改善生产工作环境和劳动卫生条件，贯彻国家和行业的有关标准及安全措施；5生产线的总体布置设计，考虑整个生产线工艺流程的合理性，设备布置的协调、整齐、美观、便于操作、维修。二、设 计 原 则在满足客户的各项技术要求的基础上，尽可能减少一次性投资

2、，并尽量降低生产线的生产能耗，从而降低生产成本。根据贵方提供的要求及场地尺寸，充分考虑到现场条件，认真做好工艺流程的设计及工艺方案的平面布局。整个设计方案都以经济、实用、物美价廉为宗旨。希望能携手共建一条优质的生产线。此方案如有不到之处，请多多指正。此方案中，我们负责下列设备的设计、及制造安装：1前处理；2干水炉；3喷粉设备；4固化炉及加热系统；5悬挂输送系统。三、设计依据1.生产纲领日产量25600挂（单班8小时）2.生产线速度6m/min (310m/min无级可调)3.工艺温度160-180可调(干水)4.加热方式柴油燃烧机加热5.燃 料柴油6.主要工件钢铁管件7.工件尺寸最大:L180

3、0mm6 0mm0.71.8mm8.喷涂种类粉体9.车间高度Hmin=7.0米10.输送形式悬挂输送四、生产线工艺流程五、生产线各设备的组成一)前处理前处理规格:L59.1m W1.1 H5.35m (喷淋) L108.2m W1.1 H2.7m (浸泳)前处理工艺采用常温工艺，主体全部采用不锈钢板，喷淋管采用PVC管，骨架采用普通型材。 根据上述工艺流程，前处理共设有储液槽12个（预脱脂、主脱脂、水洗、水洗、除锈、水洗、中和、水洗、表调、磷化、水洗、水洗、）。前处理工艺为喷淋式游浸式结合使用（详见图纸）。通过喷淋冲刷的方法，不仅具有化学作用，同时具有机械冲击作用，从而达到脱脂效果更好，处理时

4、间更短，生产效率更高。1前处理的结构组成： 喷淋式前处理设备由储液槽、喷淋系统、废气排放系统、前处理隧道（全封闭式）、磷化沉渣系统等组成。 （1）前处理隧道由多工序喷淋处理段组成，实现不同的工艺要求；隧道两端分别设有出、入口段，防止工件出入口液体溅出；两道工序之间设有沥水过渡段，防止两工序 （2）前处理隧道的底部为沥水槽，其主要是用于泄水； （3）储液槽用于储存前处理液。如除油、磷化采用加热工艺，则需要作保温处理；各槽体分别设置进水、排水、溢流的管道系统；各喷淋式槽体均设置有两层不锈钢槽液过滤网。 （4）喷淋系统的水泵采用YW液下泵，阀采用普通阀门，喷淋水管的入水管处装有压力表、卸载管路，操作

5、者可以很方便地通过阀门来调节喷淋压力；喷嘴采用耐腐蚀塑料喷嘴（夹扣式），快速装卸，方向可调，喷嘴的型号及规格（BT12.5、喷射角度为74 ，直射距离为1600-1700mm； PVC水管件。 （5）每两个工艺段之间、进出口处都设置了一套仿形板，防止两工艺之间窜液、前处理液飞溅出前处理隧道； （6）喷淋隧道设置了二套废气排放系统，抽口设在除油、水洗之间、磷化的沥水过渡段顶部。 （7)磷化清渣系统： 由于磷化液在磷化过程中会不段地产生沉淀物，这些沉淀物会把喷淋管堵塞影响磷化质量。因此磷化液必须在连续工作一段时间后进行一次沉淀清渣，为使生产线能正常工作，我方现时配置一个沉淀清渣槽可把磷化液进行轮换

6、清渣。2前处理的用料情况： （1）隧道壁板：不锈钢板（ =1.2mm）（2）轨道支架：型材（3）沥水板：不锈钢板（ =1.2mm）（4）底架：方管等型材（5）支承板：不锈钢板（ =1.2mm）（6）封板：不锈钢板（ =1.0mm）（7）喷淋主管：PVC管（8）喷淋管：PVC管（1寸）（9）阀门、水管件：不锈钢（10）喷嘴：耐腐蚀快换型喷嘴（1寸）（11）排放风管：镀锌板（ =1.0mm）（12）水槽壁板：不锈钢板（ =1.2mm）（13）水槽骨架：型材（14）水槽盖板：不锈钢板（ =1.0mm）（15）水槽过滤网：不锈钢网3前处理的设备资料： 水泵全部采用不锈钢液下泵。二)水份烘干烘道：1.水

7、份烘干烘道规格:L14m W1.2m H3.1m(1式) L9.0m W2.6m H3.1m(1式)水份烘干烘道为柴油间接加热桥式烘道2.水份烘干烘道的结构组成： (1)烘道系统包括烘道本体、柴油加热系统、废气排放系统等。通过合理的布局，使得烘道形成合理的热风流向，又能有效地防止热空气外溢到车间，节约了能源的同时保护了环境。废气排放系统的设置使得炉的废气能及时被排走。 (2)烘道采用拼板式(详见图纸)，其特有的镶嵌式结构加上保温采用多层保温材料的形式，实现了特殊的保温效果；同时在拼板之间封板，从而达到更好的保温效果，并起到防尘、美观的双重作用。为使整个烘道有较好的完整性和可参观性，烘道周边采用

8、包角形式。 3.用料情况：（1）外壁板彩钢板（ =1.0mm）（2）壁板镀锌板（ =1.0mm）（3）密封胶S8501耐高温密封胶（4）保温层岩棉（ =100）（5）骨架冷轧钢板（6）底架方管等型材（7）外包角镀锌板（ =2mm）（8）包角镀锌板（ =1.2 mm）（9）轨道支架槽钢等型材（10）风槽镀锌钢板（ =1.2mm）（11）风管壁板镀锌钢板（ =1.2mm）（12）过滤层丝形不锈钢过滤网4.烘道有效指标： 控温精度3工件上下对角线温差4温度围160-180烘箱热风循环量8000 m3/h升温时间20-30 min(常温至180)最大功率300000 kcal/h温度控制形式自动控制器

9、5.设备资料： 固化烘道热风循环风机：高温离心风机风机型号LA-5风机最大风量23000 m3/h台风机全压1350pa风机功率11KW/台长期使用温度150三)喷粉设备的配置 一粉末静电喷涂原理:静电喷涂利用高压静电电晕电场原理。喷枪头上的金属导流杯接上高压负极，被涂工件接地形成正极。在喷枪和工件之间形成较强的静电场。当运载气体（压缩空气）将粉末涂料从供粉桶经输粉管送到喷枪的导流杯时，由于导流杯接上高压负极产生电晕放电，其周围产生密集的电荷，粉末带上负电荷，在静电力和压缩空气的作用下，粉末均匀的吸附在工件上，经加热、粉末熔融固化（或塑化）成均匀、连续、平整、光滑的涂膜。 二粉末静电喷涂工艺流

10、程： 工件预处理是为了增加金属基体与涂层的结合力。表面处理的质量直接影响涂膜的质量和寿命。其处理有机械和化学方法。粉末涂装的预处理一般包括除锈、脱脂、化学磷化或钝化等过程。不同材料预处理方法不尽相同。涂层烘烤时要求炉温均匀，工件间保持一定距离、防止碰撞。各种粉末涂料随配方设计不同其固化温度和时间也不相同。 三粉末静电喷涂设备的构成 静电喷涂所需的主要设备：高压静电发生器、供粉器、喷粉柜、粉末回收装置、静电喷粉枪等。 1.高压静电发生器高压静电发生器要安全、稳定可靠。使用寿命长。输出电压高而电流低。并带保护装置。另外体积小、重量轻、能耗低、操作方便。在生产中一般采用（30-60）kV，电流值低于

11、300A。国生产的高压静电发生器有晶体管和电子管两种。均有足够的输出功率，并装有击穿保护装置，当产生打火放电时能自动切断高压，保证人身安全。电子管高压静电发生器工作特性：输出电压40kV-120kV连续可调。输出电流小于300A，最大输出功率100W。晶体管高压静电发生器工作特性：输出电压0-180kV连续可调，输出电流100A、额定输出功率180W。目前国使用较多的是电子管的。电子管性能可靠，输出电压稳定，能耐超载。晶体管的体积较小，耗电少，也有二者结合的静电发生器，它集中了二者的优点。 2.静电喷粉枪静电喷粉枪的作用是产生良好的电晕放电，使喷出粉末带最多的负电荷，喷出粉末均匀。为此，静电喷

12、粉枪应具有理想的带电和扩散结构。静电喷粉枪分手提式和固定式两种。静电喷粉枪的技术要求和参数：（1）技术要求a粉末粒子得到最大的电荷效果。b喷粉量和喷出图形可调。c应具有最大的安全系数。d能连续工作24h。（2）技术参数a最高工作电压120kV。b喷粉量：（50-250）g/min。c喷粉可调直径围（150-450）mm。d沉积效率80%。静电喷枪还要考虑环抱效果（即环抱效率） （3）粉末静电喷枪的带电结构 静电喷粉枪的带电形式分带电式和外带电式两种。a.带电枪 是使粉末通过枪身的极针与环状电极之间的电晕空间带电。空间的电场强度大 约（6-8）kV/cm。喷枪与工件之间的外电场强度一般只有（0.

13、3-1.3）kV/cm。b.外带电式喷粉枪 是通过枪口与工件之间的电晕空间使粉末带上电荷。这种喷枪的外电场强 度大，一般可达（1-3.5）kV/cm。这两种枪的主要差别在于：带电喷粉枪的外电场强度小，不易发生反电晕现象。所以喷 粉量大时，宜用该喷粉枪。另外对工件形状复杂、有凹角的更有利。外带电喷粉枪的外电场强度大。所以涂覆效率高，应用围也较大，适用性强。目前已研制出外带电相结合的喷粉枪。 （4）静电喷粉枪的扩散机构 静电喷粉枪的扩散机构的作用是使粉末分散均匀。扩散机构要根据不同形状工件而能改变喷涂图形和面积。并能减慢粉末的喷出速度，以防止喷涂时粉末在工件上产生“反弹”作用。粉末扩散机构大致有如

14、下几种：冲撞分散法、空气分散法、旋转分散法和搅拌分散法等，这些扩散机构大多数生产厂家都在喷枪喷嘴上进行设计考虑。 3。供粉器：供粉器是将粉末涂料连续、均匀、定量的供给喷枪。是静电喷涂中取得高效率、高质量的关键部件。供粉器按结构一般有三种类型：压力式、抽吸式和机械式供粉器等。目前抽吸式供粉器用得最多，并发展了多种形式：振动型、搅拌型、流化床和外侧流化床抽吸式供粉器。(1)压力式供粉器 压力式供粉器结构原理是经净化的压缩空气经送气管进入桶，在喇叭口下形成旋流，使粉末呈雾状并从出粉管输入喷枪。喇叭头可随粉末的多少而升降。供粉的大小由调节压缩空气的压力来控制。一般容积为（15-25）L。该供粉器的缺点

15、是不能连续加粉，不适用于自动化生产线。供粉压力一般为（0.1-1.5Mpa）。(2)机械式供粉器机械式供粉器主要在桶中装有能精确定量供粉的转盘式或螺杆式供粉器机构。一般供粉精度可达2%-3%。从粉量由转盘式螺杆的转动速度来控制。优点：供粉量大小不受压缩空气流量的大小而变化。宜于长距离供粉可达20cm左右。多用于喷涂生产线。缺点：结构复杂。机械传动部分密封要求高。粉末易堵塞传动机械,造价高。现很少使用。（3）抽吸式供粉器抽吸式供粉器结构主要由射嘴、集粉嘴和粉斗组成。原理是净化的压缩空气由射嘴进入集粉嘴时，在射嘴和集粉嘴的间隙处形成渐缩段（文丘里原理），同时粉斗里的粉末被吸入集粉嘴的缩孔处（即混合

16、段）经增压段后，含粉末的气流进入静电喷粉枪。优点：结构简单、整机无活动部件易于制作、保养和维修。粉斗积粉少，便于清扫和换色。少量粉末可喷涂，加粉方便。供粉气压适应性强（0.01Mpa以上即可）。在一定的空气压力围，供粉量受压力波动影响较小。供粉量的调节可通过改变供气压力或改变射嘴和集粉嘴之间的距离来实现。供粉精度达5%-15%。目前抽吸式供粉器发展了多种形式。使用较多的为流化床抽吸式供粉器抽吸式供粉器的工艺参数：a.供粉器容积0.04m3。b.供气压力：（0.01-0.2）MPa。c.供粉量：（50-250）g/min（可调）。 d.输粉管长度约5m。 注：由于国产电子元件、机械配件、加工工艺

17、等在质量和耐用方面都比不上进口元件，所以在本方案中我方建议贵方在经济允许的请况下（高压静电发生器、静电喷粉枪、供粉器）最好选用进口设备。 4.喷粉柜: 喷粉柜可用金属板和塑料板加工。根据经济性、耐久性、易于施工等方面加以选定。其优缺点比较如下：优缺点 种 类 金属板 塑料板优点加工容易、价格便宜、牢固。易运输和清理粉末易附着在壁、易清扫、可小型化缺点粉末易吸附壁上、容积大、空气量大、产生火花放电的机会多制造较难、材料费用高为金属板的（5-10）倍，易损坏塑料板和金属板组合的喷粉柜适用于自动喷涂生产线。若采用不锈钢作喷房、顶盖用聚丙烯板，则易清扫、换色快。喷粉柜的大小取决于被涂物的大小、传送速度

18、和喷枪的数量。我方设计喷粉柜时主要考虑以下数据：（1）被涂物的最大长度、宽度和高度。（2）自动或手动喷涂。（3）传送速度。（4）单位时间涂覆面积。喷粉柜空气流动有三个方向：向下吹、水平方向吸入、两种方向的组合。向下吹的喷粉柜在底部有接收粉末漏斗。适用于大型喷粉柜。背部通风型即水平方向吸入。此种喷粉柜适用于直线传送喷涂板状工件。底部和背部两个方向吸入的喷粉柜，空气流动均匀、有利于提高产品外观质量。喷粉柜设计原则：风量应不能吹掉涂敷在工件上的粉末。操作口粉末不外溢。粉末浓度保持在爆炸极限以下。 5.粉末回收设备：粉末回收设备直接关系到粉末涂料利用率和环境保护问题。因而设计高效率的粉末回收设备十分重

19、要。实际产生中粉末的附着效率为30%-55%，并随着工件的大小、形状、涂料特性和涂装条件而变化。（1）我方制造的粉末回收设备具有以下优点：a.回收效率高（可达95%以上）。b.回收的粉末能再用、连续作业性好。c.占地面积和噪声小。d.安全可靠。粉末回收设备为旋风回收加滤芯回收，（这种组合式回收系统在国外应用较为普遍。）（2）多单元小旋风式回收设备：含粉气流受导流板的作用强制旋转，以（20-30）m/s的速度进入旋风分离室，到近壁处含粉气流一面旋转一面上升。二次风由侧壁高速进入分离室，并旋转直下，与一次含粉气流在近壁相遇，形成灰圈。同时含粉气流浓度不断增高，密度也逐渐加大，最后甩落入接收斗。优点

20、：设备尺寸小、占地面积小；粉末浓度高低、粉末密度大小及风量波动对回收效率基本无影响，回收效率高（一般在70%-80%）。收集粉末的粒径在10m以上。（3）滤芯式回收设备：由于纤维滤芯的密度比较高，所以过滤效果比较明显.（回收率达99%，过滤粒度在0.5m以上）但由于过高的密度很容易造成滤芯堵塞，所以必须要在滤芯侧加设压缩空气旋转反吹系统。（4）根据上术小旋风回收及滤芯式回收的各自特点把两者二合为一，使各自的优点更加特出，使系统的功能更为优化。先用多单元小旋风把大部分的粉末回收以减小滤芯的堵塞从而提高换色速度，再用滤芯把小于10m以下的微小粉末回收，从而提高回收效率。 6.喷粉枪用自动升降架：

21、自动升降架在我们国比较常用的有：气动控制和变频控制两种。其优缺点比交如下： 气动控制 变频控制优点行程稳定，支承负荷大，行程调整方便，比较适用于重型及大负荷升降。行程稳定，故障率低，机械结构间单，噪声小，比较适用于轻型及小负荷升降。缺点机械结构复杂，维修困难，故障率高，噪音大。软件参数设定比较复杂，要求操作人员水平比较高。 (2) 变频调速升降机: 变频调速升降机，是专门为高装饰性表面施工而设计的，设备可满足工业上对于涂层的最高要求，单一设备可最多装配8支喷枪。 设备特点：选用日本原装进口三菱变频器。可改变洗程及行程区。速度为无级可调（正、返程分别可调）。技术数据流体压缩空气升降杆负载40KG

22、速度围0-30m/min（无级可调）上、下止点延时0-5秒（可取舍控制）电源220V AC10% 50-60HZ 5A额定功率1-2 KW标准行程（mm） 400,600，800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200最长行程（mm） 2500保护机能上、下限位开关，带冲垫橡胶缓冲四)固化烘道固化烘道规格:L16.0m W3.4 H3.1m(1式)大头规格:L7.0m W2.5 H3.1m(1式)固化烘道为柴油加热六行程烘道；烘道的热风循环方式采用多温区独立循环方式； 1、固化烘道的结构组成： (1)烘道系统包括烘道本体、热风循环系统、废气排放系统等。通过合理的布

23、局，使得烘道形成循环的热风流向，又能有效地防止热空气外溢到车间，节约了能源的同时保护了环境。废气排放系统的设置使得炉的废气能及时被排走。 (2)烘道采用拼板式(详见图纸)，其特有的镶嵌式结构加上保温采用多层保温材料的形式，实现了特殊的保温效果；同时在拼板之间嵌入S8501耐高温密封胶及封板，从而达到更好的保温效果，并起到防尘、美观的双重作用。保温板由壁板、外壁板、骨架、保温材料等组成。保温材料为岩棉。为使整个烘道有较好的完整性和可参观性，烘道周边采用包角形式。 (3)热风循环系统的送风布置方式采用下送上回式，送风口设在工件下部，回风管设在烘道的顶部，过合理的送、回风口布局，利用热空气的自然升力

24、，使得烘道形成合理的热风流向，达到工件加热较均匀、送风经济性好、气流组织合理的效果。风槽上设置了一定数量的冲孔调风板，冲孔调风板活动可调，通过调节冲孔调风板，改变各段的送风量，从而使得烘道温度均匀。 (4)根据粉末烘干，烘道的热风循环方式采用多温区独立循环方式，即将烘道在长度方向上分为四个温区(详见图纸)： A第一温区为粉体表干区，由于钢铁管件喷涂对防尘的要求很高，粉体在进入烘道时表面未干，因此在工件进入第一温区时需要的环境是空气相对静止无尘的状态，这样才能保证粉体不会被热风所带的尘埃污染，保证涂装质量。由于此温区不能有热风循环，因而温度比较低，所以在此温区上采用送少量热风能有效地提高涂层的表

25、干质量。B其余三个温区均为各自独立的热风循环段，每一个温区的进风管、回风管和进、回风槽都可调节，进风管、回风管可通过调节风阀来调节进、回风量，进、回风槽可通过调节冲孔调风板来调节进、回风量，从而达到双重调温的功能，解决了整体式风槽调温难、控温精度不高、温度均匀性差等缺点，使温度的调节更方便，控温精度更高、工件加热更均匀、送风经济性更好、气流组织更合理。 (5)烘道还设置了热风循环风管及废气排放风管。 (6)烘道热风循环次数为3次/分钟，升温速度快，温控形式为PID控制，控温均匀。 (7)为了提高烘道的保温性能，在烘道的出、入口均安装了工件仿形板，尽量减少热空气与冷空气的接触面积，提高烘道的保温

26、性能。2、烘道有效指标： 控温精度3工件上下对角线温差4温度围180-230烘箱热风循环量17850 m3/h升温时间20-30 min(常温至200)最大功率400000 kcal/h温度控制形式自动控制器3、设备资料： 固化烘道热风循环风机：高温离心风机风机型号LA-4 1/2风机最大风量17850 m3/h台风机全压1102pa风机功率75KW/台长期使用温度150五)柴油燃烧交换装置 1.燃气燃烧机采用进口意大利“利雅路”燃烧机，燃料为柴油。 2.热交换装置为燃气间接加热的形式。热交换装置燃烧室壁用 =1.0mm的镀锌板，燃烧室外壁用 =1.2mm的彩钢板，保温材料为岩棉，保温层厚度为

27、100mm。外壁板之间采用完全隔绝的形式，以尽量减少金属接触产生的热损耗。 3.由于热交换装置为燃气间接加热形式,使用户的生产费用降低，因此很受国外的用户欢迎。由于在间接加热过程中燃烧室的热量是处在热交换室循环运作，所以热风循环风机的风压、风量与燃烧室的空气压力，空气配比等在设计上必须十分注意，在此敬请用户在招标过程中必须看清投标者在这方面的设计能力。 4.热交换装置用料情况： （1）外壁板彩钢板（ =1.2mm）（2）壁板镀锌板（ =1.0mm）（3）骨架角铁、槽钢等型材（4）保温层岩棉（ =100 mm）（5）外包角镀锌板（ =2mm）（6）密封材料石棉绳、S8501耐高温密封胶六)悬挂输

28、送系统（1）采用UH-5075方轨悬挂输送机，节距为150 mm，单点吊重为50公斤；（2）控制形式为变频调速，实现3-10m/min无级调速，满足生产工艺速度要求；由于输送链总长约为500米，总角度为2800，已超出了单机驱动200米和总角度不超过1800的极限，因此，必须采用双机同步驱动；（3）输送机在相应的操作位置设置了2套紧急停机装置,以防便生产运行的操作,确保安全；（4）输送线驱动装置为行星摆线针轮减速机与电机,通过驱动链驱动链条运动，驱动装置具有断相、过载、短路等运行保护，使输送线的运行更加安全可靠；（5）为了保证工件的表面质量，防止轨道的灰尘、油污掉到工件上，在整条输送链的轨道底

29、部还增设了轨道防尘装置，保证了涂装质量；;（6）在输送链上配置555套挂具，吊点间距为900mm。（7）输送机有效参数： 悬挂输送机型号UH-5075工艺吊挂节距150mm输送工艺最小转弯半径600mm单机拖动允许最大长度250m每米链条限吊重量100kg设计许用力7500kg最高使用环境温度250驱动形式变频调速（进口）驱动功率4KW 1台（8）调速器参数： 变频调速控制器（进口日本三菱）输入电压380V10%3相50/60Hz输出电压0.5250Hz控制方式正弦波的PWM控制最大使用功率4KW七)电气控制系统（1）所有外接控制线路全部用金属管或阻燃塑料管走线,全线路有紧固结构,以达到安全用

30、电规。（2）控制台安装在甲方认为最合适的位置，方便操作。（3）控制台的电气元件选用进口或国定点厂家生产的优质元件。（4）电源配置形式：380, 3相, 5线, Ac（5）电源配置总功率：275KW（6）仪表控温精度： 1 C（7）在生产过程中,如有以下情况，设备具有相应的互锁保护和必要的报警指示功能：a烘炉超温控制；b燃烧机失火；c紧急停机；d变频器异常；e热交换器超温报警等；f燃烧机熄火风机延时报警； g. 开机预告； （8）系统控制功能：A.燃烧机火焰控制系统三套B.温度显示系统三套C.输送机同步控制系统一套八)功率配置表序号名称单套功率数量功率1、水泵15KW3台45KW5.5KW5台27.5KW11K