挖掘機(jī)涂裝生產(chǎn)線水分烘干室設(shè)計(jì),挖掘機(jī)涂裝生產(chǎn)線水分烘干室設(shè)計(jì),挖掘機(jī),生產(chǎn)線,水分,水份,烘干,設(shè)計(jì) 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2011 1.前言 固化（干燥）是工業(yè)涂裝線的三大基本工序之一，是涂膜形成的重要工序，所用裝備（烘干室）是工業(yè)涂裝線的關(guān)鍵設(shè)備，其耗能量的大小直接影響涂裝成本。所以固化方法及裝備的選用是否合理，烘干規(guī)范的選用和執(zhí)行是否正確，會(huì)直接影響涂層質(zhì)量和涂裝成本。還有，地球的溫室效應(yīng)和節(jié)能省資源等已經(jīng)成為關(guān)系人類生存的課題，因而也不能忽視烘干室的高溫造成作業(yè)環(huán)境惡化和排氣對環(huán)境的污染等問題。 涂裝線用的烘干室（又稱干燥爐）大致可以分為兩大類： ①前處理、洗凈后的水分烘干室； ②涂膜（涂裝后的）烘干室。 兩者的目的和功能完全不同，前者僅水分蒸發(fā)，使潮濕的工件變成干燥的工件。后者使涂膜固化（干燥），將被涂物加熱到固化溫度。隨涂料（樹脂、油等漆膜形成物）的固化（干燥）機(jī)理不同，涂膜固化可分為揮發(fā)干燥、氧化聚合、催化劑固化、熱固化等。在揮發(fā)干燥、氧化聚合和催化劑固化場合，熱不是涂膜固化的必要條件，而僅為縮短干燥時(shí)間，所使用干燥室稱為強(qiáng)制干燥室。熱固化（烘烤型）涂料的固化成膜，是靠涂料樹脂的熱固化反應(yīng)所需要的溫度和時(shí)間（例如140℃ 20min）等為必要條件，所用烘干室一般俗稱烘烤爐。 我國涂裝生產(chǎn)線的發(fā)展經(jīng)歷了由手工到生產(chǎn)線、到自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展過程。我國的涂裝工藝可以簡單歸納為；前處理→噴涂→干燥或固化→三廢處理。我國的涂裝工業(yè)真正起源于50年代蘇聯(lián)技術(shù)的引進(jìn)之后。一些援建的項(xiàng)目中開始建立了涂裝生產(chǎn)線，但這些生產(chǎn)線一般是鋼板焊的槽子加鋼結(jié)構(gòu)的噴（涂）漆室和干燥室（爐）組合的，由電葫蘆手工吊掛工件（少數(shù)用懸掛輸送機(jī)）運(yùn)行。當(dāng)時(shí)的酸洗槽一般均為鋼板襯鉛，隨著時(shí)代的發(fā)展，出現(xiàn)了襯玻璃鋼或全部采用玻璃鋼的槽子。從60年代開始，由于輕工業(yè)的發(fā)展，首先在自行車制造行業(yè)出現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)的流水線和自動(dòng)化生產(chǎn)的流水線，以及在原有槽子流水線生產(chǎn)的基礎(chǔ)上加上程序控制的小車形成的程控流水線，這些主要是在上海和天津地區(qū)。這期間我國涂裝工業(yè)的主要任務(wù)還是以防腐為主。但隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及國外涂裝技術(shù)的發(fā)展，通過技術(shù)引進(jìn)和與國外技術(shù)的交流，我國涂裝技術(shù)開始飛速的發(fā)展，在涂裝自動(dòng)化生產(chǎn)方面，靜電噴涂和電泳涂漆技術(shù)的推廣應(yīng)用、粉末噴涂技術(shù)的研制及推廣，特別是我國家電行業(yè)、日用五金、鋼制家具，鋁材構(gòu)件、電器產(chǎn)品、汽車工業(yè)等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，使涂裝事業(yè)有了明顯的進(jìn)步，在涂裝生產(chǎn)線中還出現(xiàn)了智能化的噴涂機(jī)器人。為前處理技術(shù)來說，最初前處理的傳統(tǒng)方式為槽浸式，按工藝流程逐槽浸漬。隨著工藝的改進(jìn)和發(fā)展，出現(xiàn)了二合一（即除油、除銹）和三合一（即除油、除銹、鈍化）工藝。目前，國外及國內(nèi)的家電行業(yè)多采用噴淋式前處理，其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化，脫脂效果好，磷化膜致密均勻。但是不管怎么發(fā)展，表面處理的前處理工藝都是必須的，針對不同的涂層要求及對抗腐蝕的要求，除油、除銹、磷化等處理方法要視工件原材料的狀況來選擇。當(dāng)然，在前處理工藝中，噴砂、拋丸或打磨工藝也在不同行業(yè)的不同部門按需要選擇應(yīng)用。時(shí)代的發(fā)展，表面處理工藝在發(fā)展，就水洗來說最初一般使用自來水，但是隨著工藝要求及發(fā)展，現(xiàn)在水洗已采用蒸餾水或純凈水；前處理也有采用超聲波的處理工藝。 目前我國涂裝生產(chǎn)線已成規(guī)模的估計(jì)有幾千條，引進(jìn)的大型涂裝生產(chǎn)線幾乎占了一半左右。從我國現(xiàn)有的涂裝生產(chǎn)線來看，主要存在以下問題： （1）設(shè)計(jì)水平不高 其一是我國在涂裝設(shè)備研制方面投入不多，很少有先進(jìn)成熟的涂裝設(shè)備占領(lǐng)市場，即便是國內(nèi)自行建設(shè)的涂裝生產(chǎn)線，生產(chǎn)線上的一些關(guān)鍵設(shè)備也是引進(jìn)為多。其二是我國一些基礎(chǔ)元器件及控制元件質(zhì)量不過關(guān)，經(jīng)受不住長期考驗(yàn)。因此，盡管生產(chǎn)線設(shè)計(jì)先進(jìn)，但卻無設(shè)備的充分保證。同時(shí)國內(nèi)對生產(chǎn)線的投資盲目降低，不能按要求選取設(shè)備。由于諸多原因反映出生產(chǎn)線水平不高，牽涉到設(shè)計(jì)水平變化。實(shí)際我國自行設(shè)計(jì)制造的一些生產(chǎn)線結(jié)合國情，工藝及設(shè)備水平也不遜于國外的一些生產(chǎn)線，但常為元器件的可靠性和壽命所困擾。 （2）制造水平粗糙 國內(nèi)行業(yè)布局分散，企業(yè)規(guī)模一般比較小，綜合實(shí)力薄弱，在很大程度上依賴于手工操作，所以制造工藝粗糙、技術(shù)落后、設(shè)備外觀拙劣，直接影響了設(shè)備的性能指標(biāo)和使用可靠性，也導(dǎo)致了國內(nèi)涂裝生產(chǎn)線價(jià)位低下的局面。 （3）使用水平低下 操作人員對涂裝知識欠缺，不按操作規(guī)程，不按工藝條件，無視操作環(huán)境，對環(huán)境保護(hù)不重視。 （4）安全水平堪憂 　　我國一些涂裝生產(chǎn)線由于一次性投資的限制，以及對安全問題的不夠重視，有大量的涂裝生產(chǎn)線不符合涂裝作業(yè)安全規(guī)程，對照國家涂裝作業(yè)安全規(guī)程系列標(biāo)準(zhǔn)，在防毒、防塵、防火、防爆等方面存在諸多隱患： 　　1.一些國外涂裝技術(shù)水平不高的生產(chǎn)線魚龍混雜地流入中國市場。 　　2.引進(jìn)無序，重復(fù)引進(jìn)同類型的生產(chǎn)線。 　　3.引進(jìn)的先進(jìn)涂裝生產(chǎn)線沒有很好地消化吸收。 　　4.國內(nèi)自行設(shè)計(jì)研制的一些自動(dòng)涂裝生產(chǎn)線未能廣泛地交流和推廣。 5.近年來國內(nèi)一些單位對涂裝生產(chǎn)線所用的設(shè)備、新技術(shù)的研制雖有一定重視，并取得一定成果，但由于研制投入受到人力、資金等限制，往往模仿多，獨(dú)立開發(fā)少，創(chuàng)新少，所以成效不顯著。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是挖掘機(jī)涂裝生產(chǎn)線水分烘干室設(shè)計(jì)，本課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐。涂裝流水線主要包括：前處理設(shè)備、噴粉系統(tǒng)、噴漆設(shè)備、烘爐、熱源系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、懸掛傳送鏈等七大組成部分。本設(shè)計(jì)任務(wù)為涂裝生產(chǎn)線水分烘干室設(shè)計(jì)，應(yīng)能滿足工況要求，應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn)、裝卸方便、便于維修、調(diào)整。 2.涂裝生產(chǎn)線總體工藝布置方案的確定 工藝平面布置是涂裝車間工藝設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵項(xiàng)。它要將涂裝工藝、各種涂裝設(shè)備（含輸送設(shè)備）及輔助裝置、物流人流、涂裝材料、五氣動(dòng)力供應(yīng)等優(yōu)化組合，并表示在平面布置圖和截面圖上，它是涉及專業(yè)知識面廣、技術(shù)含量高的設(shè)計(jì)工作。 平面布置設(shè)計(jì)在整個(gè)涂裝車間設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)極為重要的部分，它是根據(jù)工藝過程的需要把機(jī)械化設(shè)備、熱非標(biāo)設(shè)備等合理地結(jié)合起來，布置在涂裝廠房內(nèi)。確保最大的工作便利，最好的工位和設(shè)備之間的運(yùn)輸聯(lián)系，最小的車間內(nèi)部物流量。它是工藝設(shè)計(jì)文件的主要部分，是所有計(jì)算結(jié)果的綜合，它須對生產(chǎn)用設(shè)備及用具的數(shù)量和特征、工作人員的數(shù)量、特種作業(yè)組織方式和車間內(nèi)及相鄰車間之間運(yùn)輸關(guān)系等方面給予明確的說明?？傊?，它可以形象的反映涂裝車間全貌。這是一個(gè)復(fù)雜的工作，應(yīng)從多方案中選擇最佳方案，需要反復(fù)幾次后才能最后完成。 涂裝工藝設(shè)計(jì)是根據(jù)被涂物體的特點(diǎn)、涂層標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)、物流、用戶的要求和國家的各種法則，結(jié)合涂裝材料及能源和資源狀況等設(shè)計(jì)基礎(chǔ)材料，通過涂裝設(shè)備的選用，經(jīng)優(yōu)化組合多方案評選，確定出切實(shí)可行的涂裝工藝和工藝平面布置的一項(xiàng)技術(shù)工作，并對廠房、公用動(dòng)力設(shè)施及產(chǎn)生輔助設(shè)施等提出相應(yīng)要求的全過程。 涂裝車間的設(shè)計(jì)包括工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、建筑及公用設(shè)計(jì)等。工藝設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)涂裝車間的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。一般在擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段，注意進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)（或稱為概念設(shè)計(jì)）。在對擴(kuò)初設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查論證后，方進(jìn)入施工圖設(shè)計(jì)階段。在施工圖設(shè)計(jì)階段，工藝設(shè)計(jì)師要求對擴(kuò)初期設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化、深化，然后向其他專業(yè)設(shè)計(jì)人員提出設(shè)計(jì)任務(wù)書及相應(yīng)的工藝資料（有時(shí)要向有關(guān)的專業(yè)公司提出招標(biāo)書）。在各專業(yè)完成總圖設(shè)計(jì)后，要對各專業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)行審核對簽，必要時(shí)要把各專業(yè)的設(shè)計(jì)在平面圖上匯總，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋給相應(yīng)專業(yè)設(shè)計(jì)人員，進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)某種原因不能滿足工藝要求時(shí)，工藝設(shè)計(jì)師應(yīng)及時(shí)拿出調(diào)整方案。此外，工藝設(shè)計(jì)師還要負(fù)責(zé)各專業(yè)之間互提資料的協(xié)調(diào)工作。在所有專業(yè)設(shè)計(jì)完成后，工藝設(shè)計(jì)師要繪制最終的安裝施工平面圖。 2.1平面布置圖設(shè)計(jì)原則 平面圖布置的主要依據(jù)是車間任務(wù)、設(shè)計(jì)原則、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料及對機(jī)械化設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備的計(jì)算數(shù)據(jù)，一般正常設(shè)計(jì)要遵守以下原則： ⑴根據(jù)車間規(guī)模，選擇平面圖尺寸，一般比例為1:100，用零號或零號加長圖樣繪制。 ⑵在老廠房改造的情況下，首先按廠房原有資料，繪制好廠房平面圖，加新建廠房，則應(yīng)按照總布置的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合工藝要求確定廠房長、寬、高尺寸。 ⑶根據(jù)工藝流程表、機(jī)械化運(yùn)輸流程圖及有關(guān)的設(shè)備外形尺寸計(jì)算數(shù)據(jù)，從工件入口端開始進(jìn)行設(shè)備布置設(shè)計(jì)。 ⑷布置時(shí)要注意不能使設(shè)備主體距廠房柱子或墻壁太近，要預(yù)留出公用動(dòng)力管線、通風(fēng)管線的安裝空間以及涂裝設(shè)備安裝維修空間。在老廠房改造，或因某種特殊情況不能保證留出必要的間隙時(shí)，要盡可能想辦法使公用動(dòng)力管線避開設(shè)備。 ⑸要充分考慮附屬設(shè)備（如運(yùn)輸鏈的驅(qū)動(dòng)站和張緊裝置、前處理、電泳、噴涂設(shè)備的輔助設(shè)備等）所需面積。原則上附屬設(shè)備應(yīng)盡可能地靠近主體設(shè)備，其中供料及廢棄物排出設(shè)備要考慮足夠的操作面積，并且要有運(yùn)輸通道。 ⑹敞開的人工操作工位，除要保證足夠的操作面積外，還要考慮工位器具、料箱、料架的擺放位置及相應(yīng)的材料供應(yīng)運(yùn)輸通道。 ⑺從車間總體上要充分考慮物流通道、設(shè)備維護(hù)檢修通道、安全消防通道及安全疏散門，如果是多層廠房，要考慮布置安全疏散樓梯。 ⑻按照工序的不同功能、對工作環(huán)境的不同要求或清潔度的不同要求，可把整個(gè)涂裝車間按底漆、封閉線、中涂及面漆噴涂區(qū)、烘干區(qū)、人工操作區(qū)、輔助設(shè)備區(qū)等進(jìn)行分區(qū)布置，便于設(shè)備、生產(chǎn)管路和車間清潔度的控制，也便于熱能回收利用等。 ⑼對公用專業(yè)設(shè)備及一些附屬裝置所需要的面積應(yīng)預(yù)留出了（如廠房采暖空調(diào)機(jī)、中央控制室、化驗(yàn)室、車間辦公室、各種材料及備品庫、設(shè)備及工具維修間、廁所、配電間、動(dòng)力入口等）。 ⑽在布置遠(yuǎn)近結(jié)合的過渡性方案時(shí)，平面布置圖上應(yīng)充分考慮將來擴(kuò)建改造容易，原則上擴(kuò)建部分可與已有部分隔開，不能因擴(kuò)建而影響正常生產(chǎn)，要在很短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)過渡。 ⑾在老廠改造、利用老廠房的情況下，設(shè)備布置圖要充分考慮原廠房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，盡可能不對原廠房進(jìn)行改動(dòng)，必須改動(dòng)時(shí)，要考慮改動(dòng)的可能性。 ⑿平面圖中各種設(shè)備的外形尺寸、定位尺寸要清楚，一般的定位基準(zhǔn)線是軸線或柱子中心線，有時(shí)也可以以墻面為基準(zhǔn)（不提倡），各設(shè)備都應(yīng)編號（稱平面圖號）。機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)備要注明運(yùn)行方向，懸鏈要注明軌道頂?shù)臉?biāo)高。 ⒀由于平面圖上反映的內(nèi)容較多，所以必須使用標(biāo)準(zhǔn)符號，各地區(qū)設(shè)計(jì)部門均有自己習(xí)慣采用的圖例。每個(gè)平面圖上必須有圖例，可在圖上說明欄中加以說明。 ⒁平面布置圖應(yīng)包括平面圖、立面圖和剖面圖，必要時(shí)要畫出涂裝車間在總圖中的位置。如果1張樣圖不能完全反映布置情況，可用2張或者3張圖，原則是使看圖的人能夠很容易了解車間全貌，對在圖中表示不清楚的部分，可在圖上說明欄中加以說明。 在布置工位和設(shè)備時(shí)，作業(yè)區(qū)域、人行通道和運(yùn)輸通道可參照下列尺寸設(shè)計(jì)。 設(shè)備主體距廠房柱子或墻壁的距離為1～1.5m；作業(yè)區(qū)域?qū)挾葹?～2m；維修和檢修設(shè)備的人行通道寬度為0.8～1m；人行通道寬度為1.5m；能推小車的運(yùn)輸通道寬度為2.5m；人工搬運(yùn)距離一般不宜大于2.5m；從工位到最近的安全疏散口或樓梯口的距離一般不要大于75m，在多層建筑內(nèi)不應(yīng)大于50m。 2.2平面布置的方式 平面布置方式由一般串聯(lián)式不分區(qū)布置發(fā)展到現(xiàn)代的單層平面分區(qū)布置和多層立體分區(qū)布置。 單層平面布置方式是設(shè)備主體基本布置在一個(gè)平面上，前處理、電泳及噴漆室等的附屬設(shè)備分別布置于主體設(shè)備的旁邊或地下，分區(qū)化不是很明顯。 多層立體分區(qū)布置方式是結(jié)合涂裝設(shè)備龐大且輔助設(shè)備多的特點(diǎn)，在按工藝布局需要的多層次結(jié)構(gòu)廠房內(nèi)，將輔助設(shè)備分別布置于主體設(shè)備的上方或者下方，將主要工藝操作區(qū)與輔助系統(tǒng)操作區(qū)分開，布置的分區(qū)化十分明顯。“分區(qū)”的概念是將環(huán)境清潔度、溫度要求相同的工序相對集中，主體設(shè)備與輔助設(shè)備分層布置，例如按清潔度分為一般清潔區(qū)、清潔區(qū)和高清潔區(qū)，將噴漆室相對集中在一個(gè)高度清潔的區(qū)域，并在四周設(shè)置供清潔的空調(diào)的潔凈間，又如將烘干室相對布置在一個(gè)區(qū)域（或一層上），以減少散熱對車間內(nèi)作業(yè)環(huán)境氣溫的影響。 兩種布置方式相比，多層次立體分布方式的占地面積少，充分利用空間，地下工程少，在物流和作業(yè)環(huán)境方面比較合理先進(jìn)。 2.3工廠內(nèi)的物流、人流線路 被涂物搬運(yùn)到涂裝車間，進(jìn)入涂裝線，再將涂裝成品從涂裝車間送往下個(gè)車間的流動(dòng)路線稱為“物流線路”，線路越短、升降和迂回越少，效率越高。在被涂物入口側(cè)要設(shè)緩沖、保養(yǎng)和存放吊掛具的場所。 在出口側(cè)要設(shè)必要的冷卻、包裝等工序的設(shè)備場所。為設(shè)計(jì)好工藝平面布置圖，設(shè)計(jì)單位應(yīng)和客戶一起探討設(shè)備和作業(yè)的最大功率。 人流路線指作業(yè)人員在涂裝線中日常作業(yè)的距離范圍，最短的場合，效率最好。因此應(yīng)分析被烘涂物和輔助材料的搬運(yùn)，被涂物與輸送鏈間的裝、卸等作業(yè)內(nèi)容，將作業(yè)集中在同一場所附近較為理想。還有人員的安全疏散距離要符合有關(guān)規(guī)定。 從人員的作業(yè)內(nèi)容和作業(yè)場所的關(guān)系來決定人員配置，也是經(jīng)營方面的重要設(shè)計(jì)點(diǎn)。還有，借助于平面布置圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)來省人員，與靠機(jī)械裝置的自動(dòng)化同樣重要。 2.4設(shè)備平面布置的注意點(diǎn) 在繪制涂裝線的平面布置圖時(shí)，主要注意點(diǎn)是輸送鏈路線在平面上彎曲和里面上的升降處理情況，起判斷基準(zhǔn)是其對涂裝品質(zhì)和功能、能源效率等影響。舉主要設(shè)備的實(shí)例說明如下： 前處理設(shè)備能直線布置最好，不得已轉(zhuǎn)彎的場合，也要保證磷化工序前后的水洗工序呈直線布置。處理工序意外的出入口室、工序間的過度間室應(yīng)盡可能的小。 前處理后設(shè)水分烘干室場合，出前處理設(shè)備就應(yīng)立即進(jìn)入烘干室，時(shí)間長了易導(dǎo)致生銹。 噴粉室、粉末涂裝的自動(dòng)與手動(dòng)噴涂之間，晾干區(qū)段、電泳涂裝與后清理之間都希望是直線布置。 在采用懸掛輸送式的熱風(fēng)烘干場合，烘干室出入口呈橋式，且是多行程往復(fù)型。為使從輸送鏈上落下的塵埃最少，轉(zhuǎn)彎越少越理想。最低限度為最初的5min（升溫段）應(yīng)保持直線。 輸送系統(tǒng)的布置除工程上必需的空間（場所）外，所占空間越少越好。引導(dǎo)線要短，如果徒勞部分15%，則對徒勞無效部分要重新優(yōu)化。 2.5工藝平面布局圖設(shè)計(jì)的評價(jià)方法 平面布局設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響涂裝線的經(jīng)營，其優(yōu)劣的評價(jià)基準(zhǔn)如下： ① 輸送鏈的有效利用率。在輸送鏈的全長中各工序所需要的長度所占的比例（輸送鏈的有效利用率）高，有效利用率就好，一般是80%～90%，85%以上的場合為優(yōu)。 被涂物高度大的場合，輸送鏈的升降多，因而該數(shù)值就低。 ② 面積（平面）的有效利用率。涂裝生產(chǎn)線（涂裝車間）所占的面積中，個(gè)裝置所占必要面積的比例（平面有效利用率）高為優(yōu)，一般為70%～90%，空地的活用很重要，不然成為不含物流線路和死角場所的場合就多。 ③ 空間的有效利用率。參觀涂裝線，常見噴漆室、烘干室下空間寬暢的場合較多。 在涂裝車間空間中各裝置的容積所占的比例（空間利用率）一般是40%～70%，空間多的場合，不僅提高了兩個(gè)建筑物的造價(jià)，也成為在涂裝車間生產(chǎn)必不必要的氣流、能源損失、涂裝塵埃缺陷等的原因。 ④ 高溫區(qū)集中化（水分烘干室、油漆烘干室同屬高溫區(qū)）。 ⑤ 涂裝室作業(yè)性、被涂物與人流的關(guān)系良好（暢通）。例如，通過平面布置，盡力提高噴漆室的有效利用率，減少噴漆室空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。在大量流水式的生產(chǎn)線上主要客服“大馬拉小車”的現(xiàn)象（如L15m×W5.5m的車身噴漆室僅布置2～4個(gè)噴漆工操作）。應(yīng)充分利用作業(yè)面、噴涂工位數(shù)和生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間來選用長度合適的噴漆室。另外，在生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間長（大于10min/臺(tái)）的場合，通過精心設(shè)計(jì)改變生產(chǎn)方式和平面布置（如優(yōu)化輸送被涂物的方向和方式）來提高噴漆室的有效利用率。 ⑥ 輔助裝置的配置。涂裝生產(chǎn)線的輔助裝置有純水裝置、噴涂裝置、脫臭裝置、掛具脫漆裝置、熱水鍋爐等。也可以理解為涂裝車間空間有效利用率，利用50%左右的空間，下功夫配置在主設(shè)備的附近。 ⑦ 不同涂裝方式工藝平面布置圖比較。上述工藝平面布置圖設(shè)計(jì)是最一般的懸掛式運(yùn)輸鏈的連續(xù)流水涂裝線，隨采用的運(yùn)輸方式和被涂物的裝掛方式不同，工藝平面布置圖會(huì)產(chǎn)生大的變化，因此應(yīng)多方案比較。 按照以上評價(jià)基準(zhǔn)評價(jià)工藝平面設(shè)計(jì)的結(jié)果列于表2-1。 表2-1 工藝設(shè)計(jì)的評價(jià) 項(xiàng)目 基準(zhǔn) 評價(jià) 輸送鏈的有效利用率 80%～90% 85% 面積（平面）有效利用率 70%～90% 85% 空間有效利用率 40%～70% 85% 高溫區(qū)分離 分區(qū)布局 烘干室區(qū) 涂裝室作業(yè)性 人流物流 靠近裝卸工位 輔助（附帶）裝置的場所 空間確保 有余地 涂裝工藝平面布局圖設(shè)計(jì)必須多方案比較。前述工藝平面布置圖設(shè)計(jì)是采用最一般的懸掛式輸送鏈連續(xù)流水生產(chǎn)線的場合，可是隨輸送鏈的方式和被涂物搬送方式可作出很大的變更。因此必須認(rèn)真的優(yōu)化組合，多種工藝平面布置圖方案，經(jīng)過專家審核，評選出各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳、物流人流合理暢通，如表2.5.1所列評價(jià)基準(zhǔn)優(yōu)良的工藝平面布置圖。 2.6繪制工藝平面布置圖 被涂物生產(chǎn)量 （月產(chǎn)量） 搬運(yùn)方法：裝掛、裝掛間距、掛數(shù)量/月 搬運(yùn)速度 輸送鏈速度（m/min） 設(shè)計(jì) 各工序 涂料涂 裝方法 各設(shè)備·裝置 （L×W×H） 工藝平面 布置圖 圖2-1 工藝布置設(shè)計(jì)順序 按照圖2-1所示順序繪制最一般的涂裝線（懸掛式輸送鏈）平面布置圖。 （1） 確定被涂物的搬運(yùn)方式、生產(chǎn)節(jié)拍和輸送速度 按被涂物的尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等以及適應(yīng)被涂裝工藝要求確定被涂物通過涂裝生產(chǎn)線時(shí)的輸送方式（裝掛空間）和裝掛間距；根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)（M）、工時(shí)基數(shù)（t）和設(shè)備有效利用率（k）計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍（T）。 式中T—生產(chǎn)節(jié)拍，如被涂物是總成，大型件，如汽車車身，則以min/臺(tái)表示，如被涂物是小型零部件，則以min/掛（筐）表示，當(dāng)某產(chǎn)品由多種或幾十見零部件組成，則按每套（臺(tái)）產(chǎn)品占用掛具（筐）數(shù)來換算； t －工時(shí)基數(shù)，min； k－設(shè)備有效利用率； M－生產(chǎn)綱領(lǐng)。 間歇式生產(chǎn)就按生產(chǎn)節(jié)拍運(yùn)行；連續(xù)式生產(chǎn)按下式計(jì)算所得鏈速： V=L/T 式中V－鏈速，m/min； L－裝掛間距，m； T－生產(chǎn)節(jié)拍，min/臺(tái)。 生產(chǎn)節(jié)拍是涂裝車間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可根據(jù)它的每套產(chǎn)品的涂裝工作量的大小，來選擇涂裝車間的生產(chǎn)方式（間歇生產(chǎn)或流水線連續(xù)生產(chǎn)方式）和涂裝工序間的運(yùn)輸方式。 （2） 確定涂裝工藝流程及工藝參數(shù)（處理方式、工藝時(shí)間和溫度等），同時(shí)選定涂裝材料的類型和涂裝設(shè)備（裝置）的類型、規(guī)格型號（L×W×H）。 （3） 繪制工藝平面布置和截面圖 按上述確定的工藝流程和用戶提供的的現(xiàn)場條件（如廠房、氣候、能源等）繪制工藝平面布置圖。設(shè)計(jì)順序如圖2.5.1所示。工藝平面布置圖至少應(yīng)有三版：擴(kuò)初設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、安裝施工。 2.7工藝流程確定 表2-2 工藝流程表 名稱 備注 手工清理室 型鋼自支撐結(jié)構(gòu) 密封防水 骨架用型鋼，采用鋼管或彎曲槽鋼，以便外觀平整，內(nèi)部構(gòu)件支撐 所有外部碳鋼骨架須清理，涂底、面兩道環(huán)氧涂層防止腐蝕 磷化清理室 型鋼自支撐結(jié)構(gòu) 采用304不銹鋼做側(cè)、頂板 所有地面采用強(qiáng)化玻璃鋼板格柵。格柵厚度38mm，格柵外形尺寸不超過610 mm x 1200 mm,防滑。格柵支撐與室體材料配套 室體連續(xù)焊接，防止蒸汽及液體外溢 加熱工位室體采用50 mm厚保溫層。采用可靠的方式防止保溫層脫落 保溫層外板采用滲鋁板，在長度方向上連續(xù)，消除水平接縫 人行門、風(fēng)管及其它穿洞處另外加強(qiáng) 骨架用型鋼，采用彎曲槽鋼，以便外觀平整，內(nèi)部構(gòu)件支撐 所有外部碳鋼骨架須清理，涂底、面兩道環(huán)氧涂層防止腐蝕 瀝水接水盤采用304不銹鋼，密封防水焊接。有足夠支撐防止變形。瀝水板要求有一定斜度 設(shè)有進(jìn)出口氣動(dòng)門，與輸送機(jī)聯(lián)鎖。材料與室體匹配 手工吹水室 模塊結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元可自支撐，盡量減少現(xiàn)場加工、安裝工作量 室體壁板用滲鋁板制作 防水，堅(jiān)固 整體結(jié)構(gòu)骨架用型鋼，采用鋼管或彎曲槽鋼，外表平滑，內(nèi)襯支撐 室體外采用的碳鋼型鋼預(yù)先清理，涂底、面漆，以及環(huán)氧表層防腐 水分烘干室 采用對流加熱，有保溫層的室體。進(jìn)出口有風(fēng)幕，循環(huán)風(fēng)管，排風(fēng)系統(tǒng)（含排風(fēng)機(jī)，煙囪），燃燒機(jī)加熱裝置，防爆口 室體密封 對工件進(jìn)行適度的烘干 室內(nèi)溫度均勻，無死角 準(zhǔn)備室 底層噴粉室 提供一套高質(zhì)量全方位的粉體涂層系統(tǒng)，配備所有輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠生產(chǎn)出一流質(zhì)量的粉體涂層部件 任何工作場所杜絕出現(xiàn)含有硅或潤滑劑成分的材料 所有生產(chǎn)設(shè)備、卸料斗、風(fēng)扇、軟管、過濾器和所有其他相關(guān)的設(shè)備都必須在系統(tǒng)啟動(dòng)前徹底清潔干凈。確保所有用于清潔的化學(xué)產(chǎn)品都與整個(gè)粉體噴房系統(tǒng)工程使用的所有材料（包括所有部件和合成橡膠）相容。嚴(yán)格按照廠家建議的清潔程序，在清潔前向業(yè)主和涂料供應(yīng)商提交書面的清潔計(jì)劃 粉體噴房系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮到可以輕易拆卸和更換系統(tǒng)的各個(gè)零部件，比如傳送泵、噴槍、過濾器，和其他可更換的零部件，而無需修改設(shè)備或返工。最重要的是能夠到達(dá)指定場所進(jìn)行正常的功能維護(hù)（潤滑、風(fēng)扇帶檢查和過濾器更換等） 兩間粉體噴房，一間用于底層噴粉，另一間用于面層噴粉。每間噴房的長度大約為9145mm。粉體噴房系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工與安裝符合本說明書中列出的以下的功能要求： 可以噴涂零部件，使其達(dá)到均勻一致的2千分之一寸的最低有機(jī)粉固化膜的厚度。噴房可以容納設(shè)計(jì)范圍內(nèi)所有尺寸的零部件。 設(shè)計(jì)緊湊，其配置具備卷上、卷下的功能，用以改變顏色和日常維護(hù)。噴房是一個(gè)封閉式的系統(tǒng)，可以利用一個(gè)集成筒式過濾器組件來回收粉末。 可拆卸式筒式過濾器/收集器的組件，帶有垂直排列的過濾器，以便于清潔和更換。筒式過濾器帶有一個(gè)自動(dòng)連續(xù)后脈沖操作系統(tǒng)，可以連續(xù)不斷地清除吸住的粉末，使得筒式過濾器在受控靜態(tài)壓降穿過介質(zhì)時(shí)可以透氣。 收集器帶有一個(gè)流動(dòng)的傳送裝置，以自動(dòng)回收粉末。 排氣扇推動(dòng)的氣流將粉末封閉在噴房的內(nèi)倉中。排氣扇通過噴房的開口（即零件開口、槍孔、傳送帶口、簡修口）將含有噴涂外溢粉末的空氣吸住。排氣扇帶有一個(gè)進(jìn)氣葉片控制節(jié)氣閘。 通過筒式過濾器，從噴房內(nèi)倉排出的空氣被送入大小適宜的終端過濾器。終端過濾器被用來去除至少百分之九十五的0.3微米(.00012”) 和更大的顆粒。過濾后的清潔空氣被排放到干凈的室內(nèi)空氣中。 粉體噴房系統(tǒng)可以用人工模式操作。 噴槍控制系統(tǒng)能夠完全控制粉體噴涂功能。這個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)可以調(diào)整，包括送粉速度、噴涂方式和高壓靜電充電。 每支噴槍可以用單獨(dú)的電/氣槍控制模式來控制。 粉體噴房系統(tǒng)可以自動(dòng)回收噴涂外溢的粉末，將其送入一個(gè)主要進(jìn)料斗。進(jìn)料斗安裝有一個(gè)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。這個(gè)濾網(wǎng)可以在把粉末送回進(jìn)料斗之前，將大顆粒從回收的粉末中分離出。 每個(gè)粉體噴房有兩個(gè)人工噴涂站，便于操作工在噴房內(nèi)進(jìn)行人工噴涂。每個(gè)噴涂站有一個(gè)固定高度的高架便攜式工作平臺(tái)，便于操作工進(jìn)行操作，以實(shí)現(xiàn)最大范圍的人工操作區(qū)域。平臺(tái)可以承載一個(gè)操作工的重量。 底層烘干室 粉體底層凝膠固化爐系統(tǒng)，包括所有的輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠生產(chǎn)出一流質(zhì)量的烤漆零部件。凝膠爐有一套紅外線加熱系統(tǒng) 這個(gè)粉體凝膠固化爐包括隔熱烘箱、進(jìn)出自動(dòng)門、紅外線輻射器、新風(fēng)過濾器、排風(fēng)管道、排風(fēng)扇和煙囪以及防爆管 粉體凝膠固化爐完全密封，并帶有防水板，可以避免煙氣泄漏和空氣滲入 這個(gè)粉體固化凝膠爐可以使粉末在產(chǎn)品上適當(dāng)?shù)亟Y(jié)成凝膠 核定所有氣流速度、風(fēng)扇靜態(tài)壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸、加熱器尺寸和所有其他設(shè)備的尺寸。設(shè)備安裝之前，提交完整的系統(tǒng)計(jì)算給業(yè)主，以征得業(yè)主的批準(zhǔn) 設(shè)計(jì)考慮到能夠輕松拆卸和更換各個(gè)元件，如過濾器、風(fēng)扇、加熱元件，和其他所有可更換的元件，而無需修改設(shè)備或返工。最重要的是能夠到達(dá)指定區(qū)域進(jìn)行正常的維護(hù)（加熱元件檢查和更換，潤滑等） 所有爐內(nèi)的區(qū)域能連續(xù)監(jiān)控，以明確控制系統(tǒng)PLC/SLC控制器所用的實(shí)際百分比的動(dòng)力。 控制系統(tǒng)能夠識別適宜的加工條件，如果合適的加工參數(shù)沒有達(dá)到，就發(fā)出警報(bào) 預(yù)留強(qiáng)冷室 強(qiáng)冷室包括所有輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠在二十分鐘內(nèi)將最大的零部件從375°F冷卻到175°F 冷卻管道的尺寸在長度上大約為9100mm 底層強(qiáng)冷室 強(qiáng)冷室包括所有輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠在二十分鐘內(nèi)將最大的零部件從375°F冷卻到175°F 冷卻管道的尺寸在長度上大約為9100mm 面層噴粉室 提供一套高質(zhì)量全方位的粉體涂層系統(tǒng)，配備所有輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠生產(chǎn)出一流質(zhì)量的粉體涂層部件 任何工作場所杜絕出現(xiàn)含有硅或潤滑劑成分的材料 所有生產(chǎn)設(shè)備、卸料斗、風(fēng)扇、軟管、過濾器和所有其他相關(guān)的設(shè)備都必須在系統(tǒng)啟動(dòng)前徹底清潔干凈。確保所有用于清潔的化學(xué)產(chǎn)品都與整個(gè)粉體噴房系統(tǒng)工程使用的所有材料（包括所有部件和合成橡膠）相容。嚴(yán)格按照廠家建議的清潔程序，在清潔前向業(yè)主和涂料供應(yīng)商提交書面的清潔計(jì)劃 粉體噴房系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮到可以輕易拆卸和更換系統(tǒng)的各個(gè)零部件，比如傳送泵、噴槍、過濾器，和其他可更換的零部件，而無需修改設(shè)備或返工。最重要的是能夠到達(dá)指定場所進(jìn)行正常的功能維護(hù)（潤滑、風(fēng)扇帶檢查和過濾器更換等） 兩間粉體噴房，一間用于底層噴粉，另一間用于面層噴粉。每間噴房的長度大約為9145mm。粉體噴房系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工與安裝符合本說明書中列出的以下的功能要求： 可以噴涂零部件，使其達(dá)到均勻一致的2千分之一寸的最低有機(jī)粉固化膜的厚度。噴房可以容納設(shè)計(jì)范圍內(nèi)所有尺寸的零部件。 設(shè)計(jì)緊湊，其配置具備卷上、卷下的功能，用以改變顏色和日常維護(hù)。噴房是一個(gè)封閉式的系統(tǒng)，可以利用一個(gè)集成筒式過濾器組件來回收粉末。 可拆卸式筒式過濾器/收集器的組件，帶有垂直排列的過濾器，以便于清潔和更換。筒式過濾器帶有一個(gè)自動(dòng)連續(xù)后脈沖操作系統(tǒng)，可以連續(xù)不斷地清除吸住的粉末，使得筒式過濾器在受控靜態(tài)壓降穿過介質(zhì)時(shí)可以透氣。 收集器帶有一個(gè)流動(dòng)的傳送裝置，以自動(dòng)回收粉末。 排氣扇推動(dòng)的氣流將粉末封閉在噴房的內(nèi)倉中。排氣扇通過噴房的開口（即零件開口、槍孔、傳送帶口、簡修口）將含有噴涂外溢粉末的空氣吸住。排氣扇帶有一個(gè)進(jìn)氣葉片控制節(jié)氣閘。 通過筒式過濾器，從噴房內(nèi)倉排出的空氣被送入大小適宜的終端過濾器。終端過濾器被用來去除至少百分之九十五的0.3微米(.00012”) 和更大的顆粒。過濾后的清潔空氣被排放到干凈的室內(nèi)空氣中。 粉體噴房系統(tǒng)可以用人工模式操作。 噴槍控制系統(tǒng)能夠完全控制粉體噴涂功能。這個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)可以調(diào)整，包括送粉速度、噴涂方式和高壓靜電充電。 每支噴槍可以用單獨(dú)的電/氣槍控制模式來控制。 粉體噴房系統(tǒng)可以自動(dòng)回收噴涂外溢的粉末，將其送入一個(gè)主要進(jìn)料斗。進(jìn)料斗安裝有一個(gè)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)。這個(gè)濾網(wǎng)可以在把粉末送回進(jìn)料斗之前，將大顆粒從回收的粉末中分離出。 每個(gè)粉體噴房有兩個(gè)人工噴涂站，便于操作工在噴房內(nèi)進(jìn)行人工噴涂。每個(gè)噴涂站有一個(gè)固定高度的高架便攜式工作平臺(tái)，便于操作工進(jìn)行操作，以實(shí)現(xiàn)最大范圍的人工操作區(qū)域。平臺(tái)可以承載一個(gè)操作工的重量。 面層烘干室 粉體固化爐系統(tǒng)，包括所有輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠生產(chǎn)出一流質(zhì)量的烤漆零配件。固化爐設(shè)置有電子紅外線升溫區(qū)和對流保持區(qū) 粉體固化爐包括隔熱的烘箱、進(jìn)出自動(dòng)門、內(nèi)外供給室、回收和排氣管道、排氣扇和煙囪、加熱箱和防爆閥 粉體固化爐完全密封，帶有防水板，以避免煙氣泄漏和空氣滲入 粉體固化爐能正確地固化產(chǎn)品 核定所有氣流速度、風(fēng)扇靜態(tài)壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸、加熱器尺寸和所有其他設(shè)備的尺寸。在設(shè)備安裝之前，提交完整的系統(tǒng)計(jì)算給業(yè)主，以征得業(yè)主批準(zhǔn) 固化爐的設(shè)計(jì)要考慮到能夠輕松拆卸和更換各個(gè)元件，如過濾器、風(fēng)扇、加熱元件，和其他所有可更換的元件，而無需修改設(shè)備或返工。最重要的是能夠進(jìn)入指定區(qū)域進(jìn)行正常的維護(hù)（加熱元件檢查和更換，潤滑等） 所有爐內(nèi)的區(qū)域都必須能連續(xù)監(jiān)控，以明確控制系統(tǒng)PLC/SLC控制器所用的實(shí)際百分比的動(dòng)力。 控制系統(tǒng)必須能夠識別適宜的加工條件，如果合適的加工參數(shù)沒有達(dá)到，就發(fā)出警報(bào) 固化爐必須在一個(gè)小時(shí)之內(nèi)從冷的啟動(dòng)溫度達(dá)到指定的操作溫度 粉體固化爐的尺寸在長度上大約為17070mm。 紅外線升溫區(qū)的長度為7925mm，能用二十分鐘使加工的部件升溫。對流保持區(qū)的長度為9145mm，二十分鐘的保持時(shí)間 固化爐升溫區(qū)利用電子紅外線加熱元件。每個(gè)區(qū)有不同的電平功率。 根據(jù)不同加工部件的尺寸和重量，需要有幾個(gè)不同的烘烤配方 粉體面層固化爐的紅外輻射區(qū)室體共分為內(nèi)外兩層，外層面板50mm厚的保溫板，模塊組裝結(jié)構(gòu)，內(nèi)外板用滲鋁板，覆蓋在彎曲槽鋼上，與水份烘干室一致；內(nèi)層為150mm厚保溫板，內(nèi)外板也用滲鋁板，覆蓋在彎曲槽鋼上。內(nèi)層安裝紅外線輻射器，內(nèi)外層之間的夾層作為隔離層，安放輻射器的接線裝置，并設(shè)有冷卻風(fēng)以延長輻射器的使用壽命，有效防止熱量的散失。在室體的側(cè)面外層設(shè)保溫有檢修門，以便于維修人員的日常檢修工作 為確保烘干室內(nèi)溫度的均勻性，對流區(qū)熱風(fēng)循環(huán)次數(shù)為每分鐘3.2次；為確保烘干室的安全性和提高涂層的光澤度等表面質(zhì)量，全室的換氣次數(shù)為每小時(shí)57次，以限制易燃?xì)怏w的濃度，使其始終低于爆炸極限的25% 面層強(qiáng)冷室 強(qiáng)冷室包括所有輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠在二十分鐘內(nèi)將最大的零部件從375°F冷卻到175°F 冷卻管道的尺寸在長度上大約為9100mm 預(yù)留強(qiáng)冷室 強(qiáng)冷室包括所有輔助設(shè)備、零部件、加工設(shè)備和控制器，能夠在二十分鐘內(nèi)將最大的零部件從375°F冷卻到175°F 冷卻管道的尺寸在長度上大約為9100mm 3.水分烘干室的設(shè)計(jì) 3.1水分烘干的基本原則 在水系處理劑前處理被涂物，被涂物表面上殘留的水分，其狀態(tài)隨被涂物的形狀和前處理最終工序的液溫而變化。各部位的附著水量隨形狀和表面處理的多少有增減（水平面100L/m2，斜面75mL/m2，垂直面50mL/m2，轉(zhuǎn)角1000mL/m2）。表面的附著水量是水分烘干室設(shè)計(jì)上基本數(shù)值，一般取平均值為100mL/m2。。 水在大氣壓下的沸點(diǎn)為100℃，一般考慮烘干室要使水的溫度達(dá)到100℃才能蒸發(fā)，實(shí)際上垂直面在50℃左右就已有大半蒸發(fā)，被涂物不到100℃就干燥。 前處理工藝的熱水洗的液溫為50℃,2～3min就干了。就是為保持熱水洗的水洗，需大量水更新，隨之加熱能量增大。 在處理后的水質(zhì)差的場合，在被涂物下部的凹面上會(huì)產(chǎn)生污染物雜質(zhì)的濃縮，導(dǎo)致涂裝后起泡（涂膜剝離）。 水分烘干室的干燥規(guī)范為80～150℃,5～10min，要使水平面和凹面積留的水完全蒸發(fā)，因此被涂物的溫度要上升50~100℃，達(dá)到噴涂條件還需要冷卻時(shí)間。 設(shè)定水分干燥的時(shí)間、溫度是以干燥、滯留的水為基準(zhǔn)。假如用吹干等物理方法除去滯留的水，僅是表面涂膜的水分和銳邊部附著的水分，只需要1min左右就可能干燥。 吹干有采用壓縮空氣和鼓風(fēng)機(jī)吹風(fēng)兩種方式。在涂裝線上一般使用壓空機(jī)?？墒窃谑褂脡嚎s空氣場合，必須使用通過干燥器除濕過的空氣。 吹水空氣壓與距離的平方成正比，因此被涂物凹陷部分和里面難吹干，要注意空氣壓過高，會(huì)使得輕的被涂物從掛具上掉落。在吹干場合還要注意防止結(jié)露問題，吹干的溫度應(yīng)略高于室溫。 被涂面水分未除盡，對涂裝質(zhì)量有較大的影響，在溶劑型、粉末型涂裝場合，殘留的水分是使涂裝后產(chǎn)生漆膜起泡、針孔的原因。在水性涂料場合，殘存的濕氣雖可被吸收為水性涂料的水分，但成為水滴程度后，就成為起泡等涂膜缺陷的原因。 3.2烘干室的組成及其功能 烘干室的加熱方式為熱風(fēng)式和輻射式。 烘干室一般由室本體、進(jìn)出口端部（氣封室）、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)（含循環(huán)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)管、吸風(fēng)口和吹風(fēng)口）、加熱裝置（加熱器或燃燒爐、熱交換器等）、測溫系統(tǒng)等組成。 3.2.1烘干室實(shí)體 它是一個(gè)保溫的廂式體，應(yīng)具備以下功能： ①優(yōu)良的熱絕緣性、保溫性，沒有“熱橋”；具有熱膨脹性。 ②無泄漏，內(nèi)壁的氣密性好；便于維修與清理。 ③總質(zhì)量要輕，熱容量要小。 ④應(yīng)有自行裝卸的功能。能承載輸送系統(tǒng)和風(fēng)管的負(fù)荷。 ⑤不發(fā)生塵埃、灰塵、銹等。能進(jìn)行快速、清潔地安裝。 烘干室室體一般是鑲板式結(jié)構(gòu)，有的公司設(shè)計(jì)的烘干室，在工廠焊接成一定長度（如4m、6m、9m）的室體模段（內(nèi)壁板硅青銅密封焊接），再運(yùn)到現(xiàn)場焊接成烘干室整體。如何輕量化，又能耐輸送系統(tǒng)的荷重，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上十分重要?？捎幂p質(zhì)量的鋼梁，內(nèi)外壁板夾絕熱材料組裝制成壁板的方法。還有烘干室受熱膨脹，考慮有吸收收縮的結(jié)構(gòu)也不可缺。為防止油煙和熱氣外溢，壁板間和風(fēng)管連接頭間隙的密封也十分重要。 根據(jù)使用溫度等，烘干室本體內(nèi)外壁板、絕熱材料的選用如表3-1所示。 表3-1 烘干室室體得材質(zhì) 溫度/℃ 用途 保溫/min 內(nèi)壁板②/mm 外壁板①/mm 風(fēng)管③保溫/mm 60以下 自然烘干 50巖棉 1鍍鋅鋼板 0.4鋼板 不需要 60～120 強(qiáng)制烘干 75巖棉 1鍍鋅鋼板 0.6鋼板 50隔熱層 120～180 烘干 100玻璃棉 1鍍鋅鋼板 0.6鋼板 50隔熱層 180～240 粉末涂料和含氟涂料 150玻璃棉 1鍍鋁鋼板 0.8鋼板 100隔熱層 240以上 氟涂料 200玻璃棉 1鍍鋁鋼板 1.0鋼板 150隔熱層 ① 外壁板涂裝可用銀灰色、指定色或用彩板。 ② 在烘干水性涂料的場合，內(nèi)壁板可選用不銹鋼板。 ③ 風(fēng)管用材與內(nèi)壁板相同，高溫風(fēng)管采用耐熱不銹鋼板。 圖3-1 水分烘干室的原理圖 烘干室骨架和支撐架用型鋼制作，表面經(jīng)噴丸或酸洗除銹后涂防銹漆，安裝結(jié)束后涂面漆。烘干室內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)部件不允許涂涂料，應(yīng)鍍鋅防銹。 烘干室外壁板如果選用鍍鋅鋼板，在制造、安裝過程應(yīng)注意保護(hù)，不宜和不需涂涂料。在鍍鋅板上涂涂料，如果底漆選用不當(dāng)，在使用過程中使涂膜老化、剝落，反而成為涂裝車間的塵源。 3.2.2烘干室的出入口部（氣風(fēng)室） 由于烘干室有效空間的氣溫高于外界和周圍設(shè)備的溫度，為防止熱空氣散發(fā)出來和冷空氣的進(jìn)入，烘干室的被烘干物的出入口部必須設(shè)置保溫裝置（如氣封室），其方式有三種： ①設(shè)置上下升降或左右開的爐門（僅適用于間歇式烘干作業(yè)）。 ②設(shè)置傾斜式（橋式）或垂直升降進(jìn)出口端（氣溫室）。使烘干室地面高于進(jìn)出口端得上沿，利用熱空氣比冷空氣輕來達(dá)到氣封隔熱的效果。 ③設(shè)置風(fēng)幕間隔區(qū)段（氣封室）。 3.2.3熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng) 熱風(fēng)式烘干室是靠循環(huán)空氣的對流傳遞熱，被烘干物的升溫速度和烘溫分布的均布性取決于熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此熱風(fēng)循環(huán)是烘干室設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。它是由風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)管、吹風(fēng)口和吸風(fēng)口、循環(huán)風(fēng)加熱裝置等組成。 烘干室一般裝備有循環(huán)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)。循環(huán)風(fēng)機(jī)是從烘干室內(nèi)抽氣，經(jīng)加熱裝置（加熱器或熱交換器）加熱后，再送回到烘干室內(nèi)；排風(fēng)機(jī)是從烘干室內(nèi)排除烘干過程中產(chǎn)生的溶劑蒸氣和油煙。 被涂物在烘干室內(nèi)應(yīng)處于同一溫度下，這點(diǎn)十分重要，需保持烘干室的風(fēng)速均勻，設(shè)計(jì)采用調(diào)節(jié)風(fēng)口的風(fēng)速。當(dāng)被涂物的形狀是平面狀等均一的場合時(shí)，高速吹風(fēng)，能大幅度地縮短升溫時(shí)間，使用靜壓2MPa以上的噴嘴。吹風(fēng)口得出口風(fēng)速3～15m/s。 在采用噴嘴吹風(fēng)的場合，設(shè)計(jì)要點(diǎn)是使整條送風(fēng)管道靜壓相同。因噴嘴主要靠靜壓送風(fēng)，這樣才能使各噴嘴的出口風(fēng)速相同，為此主風(fēng)管須配置必要風(fēng)量為2～5被容量的靜壓室。 被涂物的部分烘干不均勻、過烘干等缺陷，多為吹風(fēng)口調(diào)整不良造成。供吹風(fēng)的方法有下吹風(fēng)、側(cè)吹風(fēng)和上吹風(fēng)等方法。選用何種方法，取決于被烘干物體的形狀、輸送和吊裝掛式；也有兩種方法的結(jié)合式（下吹和側(cè)吹，上吹和側(cè)吹）。 循環(huán)式吸風(fēng)管一般與吹風(fēng)管對稱設(shè)置，可是也有從烘干室體直接吸風(fēng)的場合。 ① 熱風(fēng)循環(huán)量與溫度的關(guān)系。烘干的基本條件是將被涂物升溫到所規(guī)定的溫度，在該溫度下保持規(guī)定的時(shí)間。為此，烘干室內(nèi)空氣的溫度必須是從入口到出口整體均一的溫度，為使上下及左右方向的溫度差小，就需要一定的風(fēng)速。 特別是上下方向希望有0.3m/s以上的風(fēng)速。實(shí)際上循環(huán)風(fēng)機(jī)要大于0.1m/s的速度。還有，以烘干室的內(nèi)容為基準(zhǔn)，應(yīng)選用每分鐘循環(huán)2～3次風(fēng)量的循環(huán)風(fēng)機(jī)。 本方式要注意以下幾點(diǎn)： a.被涂物底材厚度不同的場合，升溫時(shí)間的差別較大。在同一烘干室中，由于底材厚度不同產(chǎn)生烘干狀態(tài)的差異。一般溫度設(shè)置低和涂膜厚的部分烘干不透，反之，溫度設(shè)定高和涂膜厚度薄的部位容易產(chǎn)生過烘干。 b.隨被涂物表面循環(huán)空氣的速度的變化，升溫時(shí)間、溫度也有差異，因此，烘干室內(nèi)的風(fēng)速必須均一化。 c.烘干室上下的溫度差，在風(fēng)速慢的場合，沿高度方向每米約差10℃。 d.大量空氣循環(huán)加熱，漏氣和排氣過多等易造成熱能損失。為此，烘干室的設(shè)計(jì)要有現(xiàn)場同時(shí)確認(rèn)的必要。 ② 循環(huán)空氣的加熱裝置。它是熱風(fēng)式烘干室的循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分。它的類型和構(gòu)造隨所選用熱源和加熱方式而不同，如以電為熱源的加熱裝置與燃油燃?xì)猓ㄌ烊粴?、液化石油氣）等的不同：前者?gòu)造簡單，可直接加熱；以燃油燃?xì)鉃闊嵩吹募訜嵫b置較復(fù)雜，由燃燒爐、燃燒裝置（燃燒噴嘴）和燃燒風(fēng)機(jī)（向燃燒噴嘴壓送新鮮空氣用），以及僅間接加熱場合用的熱交換器等組成。現(xiàn)今一般是由循環(huán)風(fēng)機(jī)、燃燒爐、熱交換器等組成的、布局緊湊的三元體或四元體（含烘干室廢氣處理功能）的熱風(fēng)循環(huán)加熱裝置。根據(jù)循環(huán)風(fēng)量、熱源類型、加熱溫度等選擇加熱裝置的類型、規(guī)格型號。 ③ 循環(huán)空氣的加熱方式。在使用天然氣、液化石油氣、燃油、城市煤氣等熱源場合，烘干室循環(huán)空氣的加熱方式分直接加熱和間接加熱兩種。在烘干品質(zhì)（如外觀裝飾性）要求高的場合，采用間接加熱方式，即燃燒氣體（煙道氣）通過換熱器加熱烘干室的循環(huán)空氣的方式；燃燒氣參與與熱風(fēng)循環(huán)，直接加熱被涂物的方式稱為直接加熱，用于烘干品質(zhì)要求不高的場合。他們在涂膜品質(zhì)、成本方面的優(yōu)缺點(diǎn)如表3-2所示。 表3-2循環(huán)空氣的加熱方式的比較 項(xiàng)目 直接加熱 間接加熱 間接輻射 熱源 液化石油氣、液化天然氣、煤油、電 柴油、煤油、液化石油氣、蒸汽 柴油、煤油、液化石油氣 設(shè)備費(fèi)用 低 增加熱交換器、燃燒風(fēng)機(jī) 增加熱交換器、燃燒風(fēng)機(jī) 燃燒費(fèi) 低 增高20%～30% 增高20%～30%（隨形狀有差異） 涂膜品質(zhì) 不完全燃燒、醛類、NOx的影響，特別是淺色 無問題 被涂物部位不同有溫差（內(nèi)部的溫度差） 排氣體 多 少（爐內(nèi)氣、燃燒氣體） 少（爐內(nèi)氣、燃燒氣體） 為確保烘干室循環(huán)空氣的清潔度，在循環(huán)空氣系統(tǒng)設(shè)有過濾器；在烘干裝飾性要求高的涂膜場合，在烘干室內(nèi)的吹風(fēng)口增設(shè)過濾層。 3.2.4電控系統(tǒng) 本系統(tǒng)電源采用三相五線制380V，50Hz交流電源，設(shè)備控制電壓為單相220V，50Hz交流電源，信號電壓為直流24V電源。照明及報(bào)警采用單相220V，50Hz交流電源和單相36V，50Hz交流電源。 設(shè)備上位機(jī)用ROCKWELL-羅克韋爾公司利用intel PC機(jī)組成系統(tǒng)，而所有在PC機(jī)上運(yùn)行的工控軟件與接口通訊軟件所要求的軟件環(huán)境都是Windows,操作站用中文版（如下圖）。 圖3-2電控系統(tǒng)原理圖 設(shè)備工位控制站采用PLC+人機(jī)界面形式控制，產(chǎn)品都選用德國西門子公司的產(chǎn)品，現(xiàn)場采集信號輸入開關(guān)量均為直流24V，模擬量均采用4—20mA的電流環(huán)閉系統(tǒng)，以防止信號干擾；輸出信號均為晶體管信號，通過中間繼電器及固態(tài)繼電器進(jìn)行信號隔離，以保證控制器不被電壓沖擊而造成損壞。人機(jī)界面是現(xiàn)場工人同機(jī)器溝通的橋梁，利用觸摸式控制和可視化觀察達(dá)到模擬屏顯示、現(xiàn)場按鈕盒操作、儀表顯示的功效。 現(xiàn)場的風(fēng)機(jī)、水泵、電機(jī)等都采用變頻控制，在每一道工序都可達(dá)到自身的閉環(huán)控制，通過信號的采集和處理，在由本地控制器發(fā)出指令，既可以實(shí)現(xiàn)局部的DCS系統(tǒng)控制，又可以通過BUS總線實(shí)現(xiàn)全局聯(lián)網(wǎng)控制及信號采集反饋。變頻器均采用德國西門子440系列產(chǎn)品。 輻射烘干采用遠(yuǎn)紅外加熱方式，現(xiàn)場通過可控硅連接移相調(diào)功和觸發(fā)板實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控，數(shù)據(jù)可采集的效果。 3.3烘干室的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.3.1烘干室實(shí)體尺寸的計(jì)算 （1） 通過式烘干室的實(shí)體長度的計(jì)算 通過式烘干室的實(shí)際長度按下式計(jì)算： L=l1+l2+l3=10m+1.5m+1.5m=13m 式中 L－通過式烘干室的長度，m； l1－烘干室加熱區(qū)和保溫區(qū)得長度，m； v－輸送機(jī)速度，m/min； t－烘干時(shí)間，min； R－輸送機(jī)的轉(zhuǎn)向輪半徑，m，應(yīng)注意被烘干物在轉(zhuǎn)彎處得通過性； n－行程數(shù)，當(dāng)單行程時(shí)n=1，則l1=vt 。 l2和l3分別為烘干室的進(jìn)、出口端，直通式一般為l2=l3=1.5～2.5m，橋式或“”字型烘干室，l2和l3應(yīng)根據(jù)輸送機(jī)升降段得水平投影來確定。 （2） 烘干室實(shí)體寬度的計(jì)算 烘干室的實(shí)體寬度按下式計(jì)算： B=b+(n-1)×2R+2(b1+b2+) =1.372m+2×(0.55+0.3+0.15) =3.372m 式中 b－被烘干物的最大寬度，m； b1－被烘干物與循環(huán)風(fēng)管的間距，m； b2－風(fēng)管的寬度，m； －烘干室保溫壁板的厚度，一般取=0.08～0.15m。 n和R與烘干室實(shí)體長度計(jì)算相同。 (3)烘干室實(shí)體高度的計(jì)算 烘干室實(shí)體的總高度按下式計(jì)算： H=h+h1+h2+h3+h4+2 =1.891m+0.8m+0.4m+0.5m+0+0.15m×2 =3.891m 式中 h－被烘干物的最大高度，m； h1－被烘干物的頂部至烘干室頂板間距，m； h2－被烘干物的頂部至烘干室底板間距，一般h2=0.3m～0.4m； h3－在底部安設(shè)風(fēng)管或地面輸送機(jī)場合的通過高度，如果底部不設(shè)風(fēng)管和無地面輸送機(jī)，則h3=0； h4－橋式和“”字型烘干室離地面的高度，一般h4=3～3.2m，如果是直通式，則h4=0； －烘干室頂板和底板所選用保溫壁板的厚度，一般=0.08～0.15m。 （4） 烘干室進(jìn)、出口端門洞尺寸的計(jì)算 門洞寬度 b0(m)b0=b+2b3=1.372m+0.2×2m=1.772m 門洞高度 h0(m)h0=h+h5+h6=1.891m+0.2m+0.12m=2.211m 式中 b－被烘干物的寬度，m； h－被烘干物的高度，m； b3－被烘干物門洞側(cè)邊的間隙，一般b3=0.1～0.2m； h5－被烘干物與門洞下側(cè)邊的間隙，一般h5=0.1～0.2m； h6－被烘干物與門洞上側(cè)邊的間隙，一般h6=0.08～0.12m。 3.3.2烘干室的熱量計(jì)算 烘干室的熱量計(jì)算基本上是求出必要的熱量。需計(jì)算升溫時(shí)間（從啟動(dòng)到達(dá)到設(shè)定溫度的時(shí)間）內(nèi)的熱量，和生產(chǎn)運(yùn)行每小時(shí)必要的熱量，根據(jù)計(jì)算結(jié)果決定加熱器（如燃燒器）的容量和循環(huán)風(fēng)機(jī)的容量。 （1） 升溫時(shí)的熱量 使得烘干室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度的升溫時(shí)間在運(yùn)轉(zhuǎn)上是必要的，升溫時(shí)的熱量計(jì)算如下： ①干室本體加熱量Q1=鐵的比熱容×與烘干室有關(guān)的質(zhì)量×（室體平均溫度-室溫） =0.46×103J/(kg×℃)×(3.891×0.0024×2 +15×3.372× 0.0024+3.372×3.891×0.0024×2 -1.772×2.211×0.0024)×7.8×103kg×100℃ =0.46kJ/(kg×℃)×0.6267kg×100℃×103 =2.88×104kJ ②風(fēng)管系統(tǒng)加熱量 Q2=鐵的比熱容×與風(fēng)管有關(guān)的質(zhì)量×（風(fēng)管平均溫度-室溫） =0.46×103J/(kg×℃)×0.992×103kg×100℃ =4.56×104kJ ③烘干室內(nèi)輸送鏈加熱量 Q3=鐵的比熱容×輸送鏈質(zhì)量×（烘干室內(nèi)溫度-室溫） =0.46×103J/(kg×℃)×60×0.2×0.1×7.8 ×103kg×100℃ =4.31×105kJ/h ④烘干室內(nèi)空氣加熱量Q4=空氣的比熱容×烘干室內(nèi)空氣的質(zhì)量×（室體平均溫度-室溫） =1.004×103J/(kg×℃)×3.372×3.891×13 ×11.691×100℃ =2×105kJ/h ⑤排出空氣加熱量Q5=空氣的比熱容×升溫時(shí)排出空氣質(zhì)量×（烘干室內(nèi)溫度-室溫） =1.004×103J/(kg×℃)×3.372×3.891×13×11.691 ×100℃ =2×105kJ/h 升溫時(shí)所需要的總熱量QH=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 =（2.88×104+4.56×104+4.31×105 +2 ×105 +2×105）kJ/h =9.054×105kJ/h 升溫時(shí)間在冬天和夏季期間有較大的不同，因此有必要隨季節(jié)變動(dòng)烘干室的啟動(dòng)（點(diǎn)火）時(shí)刻。 （2） 生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的熱量 ①涂物加熱量 Qa=鐵的比熱容×每小時(shí)被涂物的質(zhì)量×（烘干室內(nèi)溫度-室溫） =0.46×103J/(kg×℃)×4.6掛/h×2495kg×100℃ =5.28×105kJ/h ②掛具加熱量Qb=鐵的比熱容×每小時(shí)通過的掛具質(zhì)量×（烘干室內(nèi)溫度-室溫） =0.46×103J/(kg×℃)×4.6掛/h×635kg×100℃ =1.34×105kJ/h ③涂料蒸發(fā)的加熱量 Qc=溶劑蒸發(fā)量 =4.2×103J/(kg×℃)×4.6掛/h×1kg×100℃ =0.1932×104kJ/h ④烘干室實(shí)體散熱量Qd=實(shí)體面積×散熱系數(shù)×（風(fēng)管外壁溫度-室溫） =（1.372×7.01+7.01×1.891+1.372×1.891）×2 ×0.8×100℃ =0.41×104kJ/h ⑤風(fēng)管散熱量Qe=風(fēng)管面積×散熱系數(shù)×（風(fēng)管外壁溫度-室溫） ⑥排氣的熱損失量 Qf=空氣的比熱容×每小時(shí)排放的空氣質(zhì)量×（烘干室內(nèi)溫度-室溫） ⑦烘干室出入的熱損失量 Qg=空氣的比熱容×平均風(fēng)速×開口部面積×（烘干室內(nèi)溫度-室溫） 生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)所需要的總能量QR=Qa+Qb+Qc+Qd