噴漆室循環(huán)風(fēng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例探討

2018-04-18 18:50:02·  來源:現(xiàn)代涂料與涂裝
 
空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)對改善涂裝作業(yè)環(huán)境、提供良好生產(chǎn)條件、保證涂裝質(zhì)量具有重要的作用,是涂裝生產(chǎn)系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分。噴漆室的風(fēng)平衡的運(yùn)行情況會直接影響到噴漆室內(nèi)的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的涂裝質(zhì)量。
噴漆室循環(huán)風(fēng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例探討
李靜
(安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心,合肥 230601)

0 引言
空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)對改善涂裝作業(yè)環(huán)境、提供良好生產(chǎn)條件、保證涂裝質(zhì)量具有重要的作用,是涂裝生產(chǎn)系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分。噴漆室的風(fēng)平衡的運(yùn)行情況會直接影響到噴漆室內(nèi)的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的涂裝質(zhì)量。一旦噴漆室內(nèi)風(fēng)平衡未達(dá)到正常狀態(tài),其內(nèi)部環(huán)境將無法達(dá)到生產(chǎn)條件,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量也會出現(xiàn)各種問題和缺陷。隨著,國家對節(jié)能減排以及VOC排放收費(fèi)的相關(guān)政策的重視,噴漆室使用循環(huán)風(fēng)空調(diào)已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)最新趨勢。安慶新能源汽車項(xiàng)目涂裝車間,噴漆室采用了部分循環(huán)風(fēng)工藝。主要是將人工操作段排風(fēng)經(jīng)過過濾吸附處理后,由循環(huán)風(fēng)空調(diào)送至機(jī)器人段與流平段,而人工操作段仍舊采用新鮮風(fēng)。此項(xiàng)工作目前安裝、調(diào)試工作已經(jīng)完成,進(jìn)入生產(chǎn)階段。本文主要是對安慶新能源汽車項(xiàng)目循環(huán)風(fēng)空調(diào)調(diào)試工作進(jìn)行了探討。

1 噴漆室循環(huán)風(fēng)空調(diào)的設(shè)計(jì)選型
安慶新能源汽車項(xiàng)目,噴漆室各操作區(qū)的設(shè)計(jì)風(fēng)速與風(fēng)量如表1所列。



根據(jù)表1中設(shè)計(jì)風(fēng)速與通風(fēng)面積,計(jì)算得出各段設(shè)計(jì)通風(fēng)量。依據(jù)人工操作區(qū)采用新風(fēng)空調(diào)送風(fēng),機(jī)器人操作區(qū)采用循環(huán)風(fēng)空調(diào)送風(fēng)的基本原則,最終,BC1自動、BC2自動、流平、CC自動、CC檢查段以及流平采用循環(huán)風(fēng)空調(diào)送風(fēng),BC人工、檢查段、過渡段、CC人工及潔凈間采用新風(fēng)空調(diào)送風(fēng)。
計(jì)算得出設(shè)計(jì)風(fēng)量:

色漆循環(huán)風(fēng)風(fēng)量Q1=41580+55440+21780=118800 m3/h,
色漆新風(fēng)風(fēng)量 Q2=106920+11880=118800 m3/h,
清漆循環(huán)風(fēng)風(fēng)量Q3=55400+11880+12770=80050 m3/h
清漆新風(fēng)風(fēng)量Q4=3560+106920+23000=133480 m3/h
最終得出各送風(fēng)空調(diào)風(fēng)機(jī)選型參數(shù):
色漆循環(huán)風(fēng)空調(diào)風(fēng)量Qa=124740 m3/h,
色漆新風(fēng)空調(diào)風(fēng)量Qb=124740 m3/h,
清漆循環(huán)風(fēng)空調(diào)風(fēng)量Qc=84100 m3/h,
清漆新風(fēng)空調(diào)風(fēng)量Qd=140200 m3/h,
總新風(fēng)風(fēng)量Qx=264940 m3/h,
總風(fēng)量Qq=473780 m3/h。

在確定送風(fēng)選型后,根據(jù)送風(fēng)風(fēng)量對排風(fēng)機(jī)風(fēng)量進(jìn)行選擇。為保持噴漆室系統(tǒng)的微正壓,排風(fēng)機(jī)選型時(shí)需比送風(fēng)風(fēng)機(jī)略小。而循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)因其自身內(nèi)部循環(huán),且本車間內(nèi)送風(fēng)管路與排風(fēng)管路走向基本一致,風(fēng)量損耗也考慮為一致,因此送排風(fēng)機(jī)選型一致。此種兩者一致選型是因送排風(fēng)循環(huán)管路風(fēng)損差距較小產(chǎn)生的,若在其他車間內(nèi)出現(xiàn)送排風(fēng)循環(huán)管路相差較大,風(fēng)損差距較大時(shí),循環(huán)風(fēng)送排風(fēng)機(jī)選型也應(yīng)按實(shí)際情況考慮。

2 噴漆室循環(huán)風(fēng)的調(diào)試
參考前期設(shè)計(jì)風(fēng)速、通風(fēng)面積等,進(jìn)行循環(huán)風(fēng)風(fēng)平衡調(diào)試工作。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),將送排風(fēng)風(fēng)閥開至全開位置,將新風(fēng)送風(fēng)機(jī)頻率調(diào)整至42Hz,新風(fēng)排風(fēng)機(jī)頻率調(diào)整至40Hz(循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)送排風(fēng)風(fēng)機(jī)頻率均調(diào)整至40Hz),保證整個噴漆室為微正壓,并記錄。

噴漆室內(nèi)風(fēng)向見圖1(箭頭表示水平面風(fēng)向方向)所示,初始風(fēng)速見表2所列。



圖1 噴漆室內(nèi)風(fēng)向



如圖1和表2所示風(fēng)向與風(fēng)速,所有噴漆室室體內(nèi)風(fēng)速均大于設(shè)計(jì)風(fēng)速,因此,首要需要降低送風(fēng)頻率,以此來降低風(fēng)速。其次,BC線整線正壓過大,需要降低整線送風(fēng)頻率或增加整線排風(fēng);CC線整線正壓過大,需要降低整線送風(fēng)頻率或增加整線排風(fēng)頻率。第三,BC1自動段水平風(fēng)向向噴漆室外偏移,為正壓。BC人工段水平風(fēng)向向本室體內(nèi)偏移,為負(fù)壓。BC2 自動段風(fēng)向向兩側(cè)偏移,為正壓。BC檢查段水平風(fēng)向向流平段偏移,為正壓。BC人工段負(fù)壓嚴(yán)重,考慮增加BC人工段送風(fēng)風(fēng)量或減少BC人工段排風(fēng)風(fēng)量。第四,CC人工段水平風(fēng)向向噴漆室外偏移,為正壓。CC自動段水平風(fēng)向向本室體內(nèi)偏移,為負(fù)壓。CC檢查段水平風(fēng)向向噴漆室外偏移,為正壓。CC自動段負(fù)壓嚴(yán)重,考慮增加CC自動段送風(fēng)風(fēng)量或減少CC自動段排風(fēng)風(fēng)量。

因噴漆整線風(fēng)速均大,需降低送風(fēng)頻率,而后續(xù)問題,解決方案中也有降低送風(fēng)頻率選項(xiàng),因此在調(diào)試時(shí),優(yōu)先選擇一種方案解決多項(xiàng)問題的方法。
綜上所述,調(diào)試第一步,將新風(fēng)送風(fēng)風(fēng)機(jī)頻率從42Hz降低至40Hz,新風(fēng)排風(fēng)頻率不變;循環(huán)風(fēng)送排風(fēng)機(jī)頻率同時(shí)由40Hz降低至39Hz,并記錄。
噴漆室內(nèi)首輪調(diào)整后的風(fēng)向見圖2(箭頭表示水平面風(fēng)向方向)所示,首輪調(diào)整后風(fēng)速見表3所列。



圖2噴漆室內(nèi)首輪調(diào)整風(fēng)向



如圖2和表3所示風(fēng)向與風(fēng)速,噴漆室室體中除BC1自動段以及CC人工段風(fēng)速超過設(shè)計(jì)風(fēng)速要求范圍,其余室體實(shí)測風(fēng)速均在設(shè)計(jì)風(fēng)速要求范圍內(nèi)。BC1自動段水平風(fēng)向向噴漆室外偏移,為正壓。BC人工段水平風(fēng)向向后續(xù)室體偏移。BC2 自動段風(fēng)向向后續(xù)偏移。BC檢查段水平風(fēng)向向流平段偏移。CC人工段水平風(fēng)向向噴漆室外偏移,為正壓。CC自動段水平風(fēng)向向后續(xù)室體偏移。CC檢查段水平風(fēng)向向后續(xù)室體偏移,為正壓。可見水平面風(fēng)向,由BC1自動段以及CC人工段起,均為同方向偏移,且偏移趨勢逐步減弱。

此時(shí),BC1自動段以及CC人工段實(shí)測風(fēng)速大于設(shè)計(jì)風(fēng)速,需要減少BC1自動段以及CC人工段的送風(fēng)量來減小風(fēng)速。水平面方向風(fēng)向偏移為同一方向,有可能是因?yàn)锽C1自動段以及CC人工段正壓過大造成,需要減少BC1自動段以及CC人工段的送風(fēng)量或者增加BC1自動段以及CC人工段的排風(fēng)量。綜合考慮,選擇減少BC1自動段以及CC人工段的送風(fēng)量。因整線風(fēng)速基本達(dá)標(biāo),因此不考慮變更送風(fēng)空調(diào)的頻率,所有需要調(diào)小BC1自動段以及CC人工段的送風(fēng)風(fēng)閥開度。
調(diào)試第二步,將BC1自動段以及CC人工段的送風(fēng)風(fēng)閥開度減小至80%,其余參數(shù)保持不變,并記錄。
噴漆室內(nèi)次輪調(diào)整后的風(fēng)向見圖3(箭頭表示水平面風(fēng)向方向)所示,次輪調(diào)整后風(fēng)速見表4所列。



圖3 噴漆室內(nèi)次輪調(diào)整風(fēng)向



如圖3和表4所示風(fēng)向與風(fēng)速, 各段風(fēng)速均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。BC1自動段水平風(fēng)向向噴漆室外偏移,為正壓。BC人工段水平風(fēng)向一側(cè)向本室體內(nèi)偏移,一側(cè)無偏移。BC2 自動段風(fēng)向向兩側(cè)偏移,為正壓。BC檢查段水平風(fēng)向與流平段無偏移。BC2自動段正壓過大,導(dǎo)致水平面風(fēng)向向兩側(cè)偏移。CC人工段水平風(fēng)向向噴漆室外偏移,為正壓。CC自動段水平風(fēng)向一側(cè)無偏移,一側(cè)向CC人工段偏移。CC檢查段水平風(fēng)向向后續(xù)室體偏移,為正壓。CC自動段及CC檢查段總體與CC人工段壓差過大,導(dǎo)致水平面風(fēng)向向CC人工段偏移。

此時(shí),因BC2自動段正壓過大,需減少送風(fēng)量或增加排風(fēng)量。又因,BC2自動段為循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)送排風(fēng),與BC1自動段共用同一套送排風(fēng)系統(tǒng),無法對送排風(fēng)頻率進(jìn)行調(diào)整。因此以及考慮調(diào)整BC2送風(fēng)風(fēng)閥開度,以起到減少送風(fēng)量的作用。CC人工段因與CC自動段及CC檢查段總體壓差多大,需要減少CC自動段及CC檢查段總體的風(fēng)量或者增加CC人工段的風(fēng)量。又因,CC各段風(fēng)速均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi),因此,不考慮改變送風(fēng)頻率,優(yōu)先考慮變更排風(fēng)機(jī)頻率。且CC自動段及CC檢查段為循環(huán)風(fēng)送排風(fēng)系統(tǒng),不建議考慮變更CC整線循環(huán)風(fēng)送排風(fēng)風(fēng)機(jī)頻率,故,選擇調(diào)整減少CC人工段的排風(fēng)機(jī)頻率,以達(dá)到增大風(fēng)量的效果。
調(diào)試第三步,將BC2自動段的送風(fēng)風(fēng)閥開度減小至90%,CC人工段排風(fēng)頻率增加至41Hz,其余參數(shù)保持不變,并記錄。
噴漆室內(nèi)三輪調(diào)整后的風(fēng)向見圖4(箭頭表示水平面風(fēng)向方向)所示,三輪調(diào)整后風(fēng)速見表5所列。



圖4 噴漆室內(nèi)三輪調(diào)整風(fēng)向

噴漆室 汽車涂裝

如圖表所示風(fēng)向與風(fēng)速, 各段風(fēng)速均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。噴漆室整體為正壓,噴漆各室體間水平風(fēng)向無偏移。此時(shí)噴漆室內(nèi)噴漆作業(yè)漆霧沉降正常,未產(chǎn)生漆霧紊亂現(xiàn)象。據(jù)此可知,噴漆整線風(fēng)平衡達(dá)到設(shè)計(jì)要求,滿足生產(chǎn)需求。將送排風(fēng)機(jī)頻率、送排風(fēng)風(fēng)閥開度記錄并標(biāo)識,以便后期檢查維護(hù),至此調(diào)試工作完成。

3 結(jié)語
通過對循環(huán)風(fēng)噴漆室的送排風(fēng)風(fēng)機(jī)選型以及風(fēng)平衡調(diào)試的過程,可見采用循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)的噴漆室設(shè)計(jì)與調(diào)試工作,與采用非循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)相比,并未增加相關(guān)工作。都是首先控制各段風(fēng)速達(dá)到設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi),然后再對各段直接的送排風(fēng)量進(jìn)行微調(diào),以達(dá)到整個系統(tǒng)的送排風(fēng)達(dá)到平衡的狀態(tài)。而循環(huán)風(fēng)系統(tǒng),在節(jié)能減排、高效環(huán)保方面又有巨大優(yōu)勢,已經(jīng)成為目前涂裝行業(yè)內(nèi)新趨勢。

安慶新能源汽車項(xiàng)目涂裝噴漆室因仍然存在較多人工操作區(qū),循環(huán)風(fēng)采用占比并不高,仍然節(jié)省空調(diào)加熱、制冷量75%,每年運(yùn)行能耗節(jié)省49.4萬元。而在使用大量機(jī)器人噴漆的生產(chǎn)線上,循環(huán)風(fēng)占比將會更高,節(jié)能減排的優(yōu)勢將也會更加明顯。