天然氣直燃燃燒器培訓(xùn)教材

1、涂裝設(shè)備培訓(xùn)教程烘干及冷卻設(shè)備機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院2008年3月目錄1 涂料組成及其作用31.1 涂料組成31.2 溶劑31.3 裂變產(chǎn)物31.4 結(jié)合劑41.5 顏料41.6 添加劑42 涂料的干燥過(guò)程42.1 涂料的固化方法42.2 涂料的固化過(guò)程72.3 涂料固化應(yīng)具備的條件93 烘干設(shè)備簡(jiǎn)介93.1 烘干設(shè)備的分類93.2 確定烘房規(guī)格和配置的先決條件103.3 熱源的選擇103.4 烘干室的形狀113.5 烘干室的斷面結(jié)構(gòu)113.6 烘干室的工作區(qū)123.7 烘干室內(nèi)被涂物的加熱方式123.8 烘干室供熱系統(tǒng)方式133.9 集成式加熱箱133.10 烘干室排廢氣系統(tǒng)153.11 烘

2、干室新鮮空氣補(bǔ)充方法153.12 烘干爐空氣平衡163.13 烘干室對(duì)流區(qū)循環(huán)風(fēng)量的選取原則183.14 廢氣處理方式183.15 烘干設(shè)備主要構(gòu)件193.16 操作系統(tǒng)194 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備204.1 熱風(fēng)循環(huán)固化的機(jī)理204.2 熱風(fēng)循環(huán)固化的特點(diǎn)及適用范圍204.3 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備的性能要求214.4 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)214.5 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備使用注意事項(xiàng)295 遠(yuǎn)紅外線輻射固化設(shè)備305.1 遠(yuǎn)紅外線輻射固化的機(jī)理305.2 遠(yuǎn)紅外線輻射固化的特點(diǎn)及適用范圍315.3 影響輻射烘干的因素325.4 遠(yuǎn)紅外線輻射對(duì)流固化設(shè)備335.5 紫外光固化設(shè)備336 廢氣處理346

3、.1 各種廢氣處理方法及其特點(diǎn)346.2 直接燃燒法356.3 催化燃燒法366.4 活性炭吸附法397 強(qiáng)冷室417.1 用途417.2 工件在強(qiáng)冷室內(nèi)的冷卻時(shí)間417.3 強(qiáng)冷室的設(shè)置417.4 工件經(jīng)過(guò)強(qiáng)制冷卻后的表面溫度417.5 強(qiáng)冷室組成417.6 強(qiáng)冷室的空氣平衡427.7 強(qiáng)冷室的典型結(jié)構(gòu)427.8 強(qiáng)冷室主要構(gòu)件431 涂料組成及其作用1.1 涂料組成涂料,一般包括揮發(fā)性和非揮發(fā)性成分。兩種類型的成分都有其用途。在經(jīng)過(guò)干燥和固化過(guò)程后，非揮發(fā)性成分保留在涂裝物上，而揮發(fā)性成分釋放到周圍的空氣中。揮發(fā)性成分包括溶劑和裂變產(chǎn)物。揮發(fā)性物質(zhì)的比例取決于具體使用的涂裝系統(tǒng)和應(yīng)用狀況。

4、用于汽車工業(yè)的涂料大體上含有50-80%的溶劑（取決于具體的涂料類型）。填料包含大約50%的溶劑，面漆達(dá)80%，而清漆則在35-50%之間。 涂料配方揮發(fā)性成分 非揮發(fā)性成分溶劑 裂變產(chǎn)物 顏料 結(jié)合劑 添加劑1.2 溶劑首先，溶劑使涂料的應(yīng)用成為可能。使用的溶劑類型影響或決定應(yīng)用步驟。溶劑可以分成多種化學(xué)物質(zhì)：烴類,水,酒精,醚/乙醇醚,酯。涂料在使用時(shí)開始散發(fā)溶劑。在烘房里的干燥過(guò)程中，溶劑的散發(fā)變得更明顯。1.3 裂變產(chǎn)物結(jié)合劑成分經(jīng)歷一個(gè)交聯(lián)（縮聚）過(guò)程，在此期間裂變產(chǎn)物釋放。裂變產(chǎn)物也可以是熱干燥/固化過(guò)程的結(jié)果。這些產(chǎn)物可以包括水、面漆酒精和甲醛。1.4 結(jié)合劑結(jié)合劑使應(yīng)用的涂料結(jié)

5、合并形成涂膜。就是該結(jié)合劑主要決定了涂膜屬性的類型。涂膜特性根據(jù)涂料類型和組成可以有很大變化。因?yàn)榻Y(jié)合劑，分布細(xì)致的顏料、填料和其他涂料成分在干燥和固化后形成緊密結(jié)合的涂層。在汽車涂裝應(yīng)用中，當(dāng)前使用的厚度電泳浸涂（KTL）約為20-25m，填料約為25-30m，涂面漆約為10-15m，清漆約為35-45m。根據(jù)上面的定義，涂料中的樹脂和增塑劑與結(jié)合劑群聚在一起。涂料系統(tǒng)中的樹脂是固化干燥涂料的成分。增塑劑使涂料有足夠的彈性，以致于移動(dòng)所涂裝的物體而不裂損。1.5 顏料顏料是具有體結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)，它在使用的涂料結(jié)合劑和溶劑中保持不可溶。顏料決定了涂料的顏色,不同的顏料或顏料混和物用來(lái)獲得

6、需要的顏色。無(wú)機(jī)顏料包括碳酸鈣、鐵氧化物、鈦氧化物、鋁、銅、煙灰、石墨和其他東西。有機(jī)顏料可以是人工合成的，也可以是天然的物質(zhì)。1.6 添加劑添加劑影響某些涂料屬性，如流動(dòng)或干燥特性。它們只少量地與涂料混和。添加劑的精確成分和使用的濃度通常是涂料制造商的商業(yè)秘密。2 涂料的干燥過(guò)程2.1 涂料的固化方法涂料的成膜過(guò)程就是涂層的固化過(guò)程，對(duì)溶劑型涂料俗稱涂料的干燥。表2-1 涂料的固化方法固化方法分類固 化 方 法固化(干燥)自然干燥在常溫狀態(tài)下干燥，俗稱自干或氣干加熱固化低溫固化100以下烘干中溫固化100150烘干高溫固化150以上烘干照射固化紫外線固化紫外線照射電子束固化電子束照射2.1.

7、1 自然干燥自然干燥只適合揮發(fā)型涂料、自干型涂料和觸媒聚合型涂料。氣溫、濕度、風(fēng)速對(duì)涂料的自干速度產(chǎn)生顯著影響，一般是氣溫高、濕度低、通風(fēng)條件好自干速度快、光照對(duì)涂料的自干也有利。溫度越高溶劑的蒸汽壓就高，溶劑的揮發(fā)速度就快，氧化、聚合等涂料固化反應(yīng)的速度也隨溫度的升高而加快。因此涂料自干場(chǎng)所的氣溫增高有利于涂料的干燥。一般要求自干場(chǎng)所的氣溫在5以上。濕度高也就是空氣中含水蒸汽多，水蒸汽對(duì)涂料中的溶劑揮發(fā)起抑制作用，另外濕度高時(shí)隨著溶劑的揮發(fā)被涂物表面冷卻，從而使空氣中的水蒸汽冷凝容易造成涂層泛白。所以要求涂料自干場(chǎng)所的空氣濕度要低，一般要求相對(duì)濕度不大于80%。通風(fēng)有利于涂料中溶劑的揮發(fā)和溶

8、劑蒸汽的排除，并能保證自干場(chǎng)所的安全。陽(yáng)光中的紫外線對(duì)氧化聚合型涂料的自干有促進(jìn)作用。必須指出，自然干燥并不是指被涂物在露天場(chǎng)所自然晾干。自然干燥同樣需要采取一定的措施來(lái)確保施工符合環(huán)保、消防和勞動(dòng)衛(wèi)生的法規(guī)。2.1.2 加熱固化加熱固化包括強(qiáng)制干燥和加熱烘干。強(qiáng)制干燥指加熱能自然干燥的涂料，目的是縮短涂料的干燥時(shí)間提高涂層的性能。強(qiáng)制干燥一般采用低溫固化，固化溫度在60100左右，溫度過(guò)高涂層容易起皺、起泡；加熱烘干指加熱只能在一定溫度下固化的涂料，使其完全成膜。加熱烘干所常用的溫度一般在120以上。加熱固化的烘干規(guī)范（溫度和時(shí)間）取決于被烘干的涂料類型、被涂物的材質(zhì)。l 硝基漆的烘干條件為

9、6080，10min30min；l 醇酸樹脂漆為90100，30min60min；l 丙烯酸樹脂涂料為120140，20min40min；l 環(huán)氧粉末涂料為170190，20min30min；l 一般水性電泳涂料為170190，20min40min。必須注意：涂料固化技術(shù)要求中的“溫度”指的是涂層表面溫度或涂層底材的溫度，而不是烘干環(huán)境溫度。金屬制品的烘干溫度一般為80300；受熱相對(duì)容易變形的塑料和木材的烘干溫度一般為6080。相對(duì)工件而言,加熱方式有：對(duì)流、輻射、電感應(yīng)三種。l 對(duì)流加熱是以熱空氣為媒介，將熱對(duì)流給涂層和被涂物而加熱。其優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻、溫度控制精度高，適合于高質(zhì)量的涂層、形

10、狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的被涂物烘干，是涂層烘干的主要方式，但對(duì)流加熱的升溫速度相對(duì)較慢。l 輻射加熱通常使用紅外線、遠(yuǎn)紅外線，它們從熱源輻射出來(lái)呈電磁波在空氣中傳播，輻射到物體后直接吸收轉(zhuǎn)換成熱能，使底材和涂層同時(shí)加熱，升溫速度快、熱效率高是其長(zhǎng)處，但溫度不易均勻。l 電感應(yīng)加熱是利用電感應(yīng)作用，使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。被涂金屬件放在通交流?00400Hz/s的線圈內(nèi)，通過(guò)電磁感應(yīng)使金屬件受熱，其特點(diǎn)是加熱效率高，涂層干燥從基體下開始，使涂料中的溶劑完全散逸，但僅適合外形簡(jiǎn)單、規(guī)則的小金屬件。2.1.3 照射固化照射固化法是指紫外線、電子束固化有機(jī)涂料成膜的新技術(shù)，紫外線固化技術(shù)的應(yīng)用近期得到了較大的發(fā)展。

11、2.1.4 紫外線固化當(dāng)用特定波長(zhǎng)的光照射含有光敏劑的光固化涂料的涂層時(shí)，光敏劑分解產(chǎn)生活性的游離基因，隨即引發(fā)聚合反應(yīng)，在短時(shí)間內(nèi)使涂層固化成膜。因?yàn)橥ǔ２捎貌ㄩL(zhǎng)為（300450）nm的紫外線，所以稱為紫外線固化。一般生產(chǎn)線上使用高壓水銀燈和紫外線熒光燈。紫外線固化的特點(diǎn)是固化時(shí)間短（幾十秒至幾分鐘），在常溫下固化、裝置價(jià)格相對(duì)較低。適合于加熱容易變形的木材、塑料等材料的涂裝，當(dāng)然也適用于金屬件的涂裝。紫外線固化僅適合光固化專用涂料，而且只適合透明或易反射的顏料的涂料固化，目前使用較多的是紫外線光固化清漆。其缺點(diǎn)是：有照射盲點(diǎn)，只適合形狀簡(jiǎn)單的被涂物固化。涂料的固化速度取決于照射的強(qiáng)度，增加

12、光源的強(qiáng)度可縮短涂料的固化時(shí)間。2.1.5 電子束固化電子束固化的機(jī)理是用高能量的電子束照射，使被照射涂層的分子內(nèi)產(chǎn)生活性基團(tuán)，引發(fā)聚合反應(yīng)而使涂層成膜。電子束固化的特點(diǎn)是：固化時(shí)間極短（幾秒）、常溫下固化、能固化到涂層底部，因此適合于木材、塑料、金屬、紙、布和皮革的涂裝，而且它可固化不透明的涂料。其缺點(diǎn)是：有照射盲點(diǎn)，只適合形狀簡(jiǎn)單的被涂物固化；照射裝置的價(jià)格高、安全管理嚴(yán)格。2.2 涂料的固化過(guò)程2.2.1 涂裝作業(yè)中判定涂層的固化程度表2-2 涂層固化程度的區(qū)分名 程狀態(tài)（干燥程度）觸指干燥輕觸涂層涂料不附手指不粘塵干燥干燥到不粘塵的程度表面干燥干燥到無(wú)粘塵的狀態(tài)半硬干燥輕壓涂層涂料不附

13、手指全硬干燥強(qiáng)壓涂層涂料不附手指打磨干燥干燥到可打磨狀態(tài)完全干燥無(wú)缺陷的完全干燥狀態(tài)2.2.2 涂層在烘干室內(nèi)的固化過(guò)程在涂料干透和固化后，溶劑和裂變產(chǎn)物從涂料中蒸發(fā),只有顏料和結(jié)合劑保留在表面。這些物質(zhì)的晶界之間的結(jié)合由溫度觸發(fā)。干燥和固化過(guò)程需要固定的溫度值。涂裝的車身必須在烘房?jī)?nèi)在合適的溫度下保持足夠的時(shí)間。在此期間涂料固化，那就是說(shuō)，它不再受外界影響了。涂層在烘干室內(nèi)的整個(gè)固化過(guò)程中，工件涂層的溫度隨著時(shí)間的變化，通常分為升溫、保溫和冷卻三個(gè)階段，溫度與時(shí)間的關(guān)系即涂層固化溫度曲線如圖所示。圖2-1 涂層固化溫度曲線1工作溫度 2烘干室空氣溫度3溶劑揮發(fā)率涂層從室溫升至所要求的烘干溫度

14、為升溫階段，所需的時(shí)間為升溫時(shí)間。在這段時(shí)間里，需要用大量的熱量來(lái)加熱工件，而大部分溶劑在此段迅速揮發(fā)，因此需要在此段加強(qiáng)通風(fēng)，排除溶劑蒸汽和補(bǔ)充新鮮空氣。升溫時(shí)間根據(jù)涂料溶劑沸點(diǎn)進(jìn)行選擇。沸點(diǎn)高，升溫時(shí)間宜短（即升溫速度較快）以加速溶劑的揮發(fā)。但升溫速度過(guò)快，溶劑揮發(fā)不均勻，涂層可能出現(xiàn)不平整等缺陷。當(dāng)然，升溫時(shí)間放長(zhǎng)，涂層溶劑慢慢地?fù)]發(fā)，涂層質(zhì)量好，但生產(chǎn)率降低，運(yùn)行成本增加；涂料溶劑沸點(diǎn)低，升溫時(shí)間宜長(zhǎng)，這樣可以防止溶劑沸騰造成涂層的缺陷。一般涂層內(nèi)90%的溶劑在（510）min內(nèi)逸出，因此升溫時(shí)間一般在（510）min內(nèi)選擇。涂層達(dá)到所要求的烘干溫度后，延續(xù)的時(shí)間稱為保溫階段，所需要的

15、時(shí)間為保溫時(shí)間（即烘干時(shí)間）。在這階段時(shí)間里，主要是使涂層起化學(xué)作用而成膜，但也有少量溶劑蒸發(fā)，所以不但需要熱量，還需要新鮮空氣。但熱量和新鮮空氣的需要量都比升溫段少。保溫時(shí)間的長(zhǎng)短根據(jù)涂層材料、涂層質(zhì)量要求和烘干方法等因素選擇，具體數(shù)據(jù)可參考涂料供應(yīng)商提供的資料，也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。涂層溫度從烘干溫度開始下降，這段時(shí)間稱為烘干室的冷卻時(shí)間，一般指烘干室的出口段區(qū)域。工件離開烘干室時(shí)的溫度一般只比烘干溫度降低幾十度，對(duì)于工件烘干后馬上就要噴漆的情況（一般要求工件溫度不超過(guò)40），烘干室后需要設(shè)置強(qiáng)制冷卻室。2.2.3 被涂物的烘干溫度曲線涂料的精確溫度只能在涂裝的物體上測(cè)量。要完成此直接測(cè)量，

16、“Datapaq”測(cè)量?jī)x器隨著車身通過(guò)烘房。Datapaq包括一個(gè)隔熱的記錄裝置和附在車身上的6到8個(gè)傳感器。這些傳感器將溫度傳輸?shù)接涗浹b置。一旦測(cè)量?jī)x器通過(guò)烘房，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)測(cè)定可以完成，并且繪制出一張曲線圖（烘房曲線）。薄金屬板和頂部需要的加熱時(shí)間相對(duì)較少，而門檻、車底和柱件需要的加熱時(shí)間較多。2.3 涂料固化應(yīng)具備的條件l 固化場(chǎng)所必須滿足環(huán)保、消防和勞動(dòng)衛(wèi)生的法規(guī)。l 涂層固化前已經(jīng)充分流平。l 固化場(chǎng)所的溫度、濕度必須符合涂料的固化技術(shù)要求。l 固化場(chǎng)所應(yīng)清潔、無(wú)灰塵。3 烘干設(shè)備簡(jiǎn)述3.1 烘干設(shè)備的分類涂裝過(guò)程中，固化工藝和設(shè)備占有重要的地位。前處理后的脫水干燥，濕打磨涂層后的水分

17、干燥、涂層的加熱固化等都要用到固化（或烘干）設(shè)備。如果對(duì)各種涂料的溫度和烘干時(shí)間掌握不準(zhǔn)確，就不能使涂層性能得到充分地發(fā)揮。由于涂層的固化在涂裝過(guò)程中占比較長(zhǎng)的時(shí)間，一般也是涂裝生產(chǎn)線耗能的最主要工序，因此涂層的固化過(guò)程對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和成本有很大的影響。固化設(shè)備必須向高效率、低耗能、少污染的方向發(fā)展。固化設(shè)備的分類如下:3.1.1 按形狀分類可分為通過(guò)式烘干室和間歇式烘干室。連續(xù)通過(guò)式烘干室分為直通式和橋式兩種。通過(guò)式烘干室可以是單行程或多行程式，其出入口端的結(jié)構(gòu)也不盡相同。連續(xù)式烘干室通常與前處理設(shè)備、涂漆設(shè)備、冷卻設(shè)備、機(jī)械化輸送設(shè)備等一起組成涂裝生產(chǎn)流水線。間歇式烘干室一般適用于非流水線涂

18、裝作業(yè)。3.1.2 按熱源分類烘干室常用的熱源有：l 蒸汽l 電能l 氣體燃料（城市煤氣、液化氣、天然氣等）l 液體燃料（煤油、柴油）l 熱油3.1.3 按加熱方式分類輻射式烘干室 用輻射方式來(lái)加熱被涂物，如遠(yuǎn)紅外線烘干室、紫外線烘干室。對(duì)流式烘干室 用熱源產(chǎn)生的燃燒氣體或加熱后的高溫空氣在烘干室內(nèi)循環(huán)，使被涂物對(duì)流受熱。對(duì)流式烘干室還可分為直接燃燒加熱型和使用熱交換器的間接加熱兩種。烘干設(shè)備可根據(jù)工件固化質(zhì)量要求,結(jié)合多種加熱方式使用。3.1.4 按用途分類根據(jù)烘干室在涂裝過(guò)程中的使用目的，以它們的用途名稱進(jìn)行分類。例如：脫水烘干室、底漆烘干室、PVC烘干室等。3.2 確定烘房規(guī)格和配置的先

19、決條件烘房中最重要的設(shè)定值由與過(guò)程有關(guān)的因素決定：干燥溫度、干燥周期、溶劑和裂變產(chǎn)物的散發(fā);同時(shí),工件的外形尺寸和機(jī)械化輸送方式,要求充分考慮工件在烘房?jī)?nèi)的通過(guò)性。這些設(shè)定值用于計(jì)算烘房長(zhǎng)度、確定烘房的斷面結(jié)構(gòu),計(jì)算排風(fēng)和新鮮空氣量,加熱系統(tǒng)熱負(fù)荷額定值。3.3 熱源的選擇固化設(shè)備可選擇的能源種類較多。常用的熱源有蒸汽、電能、柴油、城市煤氣、天然氣、液化氣、導(dǎo)熱油等。熱源的選擇受需要固化涂料的溫度、涂層的質(zhì)量要求、當(dāng)?shù)氐哪茉凑呒熬C合經(jīng)濟(jì)效果等因素的限制。表3-1 常用熱源的使用范圍熱 源種 類常用的固化溫度/適 用 范 圍主 要 特 點(diǎn)蒸汽<100脫水烘干、預(yù)熱、自干和低溫烘干型涂料的

20、固化可靠的使用溫度<90。熱源的運(yùn)行成本較低，系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單燃?xì)?lt;220直接燃燒適用于裝飾性要求不高的涂層；間接加熱適用于大多數(shù)涂料的固化熱源的運(yùn)行成本較低，但系統(tǒng)的投資相對(duì)較高。系統(tǒng)控制及管理要求較高燃油<220直接燃燒適用于裝飾性要求不高的涂層；間接加熱適用于大多數(shù)涂料的固化熱源的運(yùn)行成本較低、但系統(tǒng)的投資相對(duì)較高。系統(tǒng)控制及管理要求較高電能<220適用于大多數(shù)涂料的固化運(yùn)行環(huán)境清潔，控制精度高。運(yùn)行成本相對(duì)較高熱油<200適用于大多數(shù)涂料的固化使用不普遍，運(yùn)行成本較低。系統(tǒng)投資較高，系統(tǒng)控制及管理要求較高3.4 烘干室的形狀烘干室形狀的確定在滿足工藝布局需要的

21、前提下，應(yīng)盡可能考慮節(jié)省能耗、縮小烘干室有效烘干區(qū)的溫差、減少占地面積、節(jié)約設(shè)備的用材、方便設(shè)備的安裝運(yùn)輸及設(shè)備將來(lái)改造擴(kuò)建的可能性。3.5 烘干室的斷面結(jié)構(gòu)斷面結(jié)構(gòu),取決于:l 工件的輸送方式和機(jī)械化尺寸。l 工件在烘道內(nèi)的通過(guò)性。l 烘干室內(nèi)部風(fēng)箱的布置方式。l 熱空氣在烘道內(nèi)的流動(dòng)方式。其影響因素包括輻射區(qū)輻射傳熱面位置,對(duì)流區(qū)熱空氣送、回風(fēng)口的位置,排廢氣系統(tǒng)抽氣口位置等。l 烘房?jī)?nèi)的排廢氣方式等。斷面結(jié)構(gòu)的合理性直接影響工件的干燥質(zhì)量,影響烘干室的氣流平衡;同時(shí),關(guān)系到烘干設(shè)備的投資,運(yùn)行時(shí)的能源消耗指標(biāo)。3.6 烘干室的工作區(qū)根據(jù)被涂工件的烘干溫度曲線,工件溫度由室溫升到工藝溫度這

22、段區(qū)域,通常稱為升溫區(qū),時(shí)間為1015min;工件表面溫度到達(dá)工藝溫度后,需要一段保溫時(shí)間,一般為1520min;精確的保溫時(shí)間是由涂料制造商指定的。對(duì)于JPH較高的生產(chǎn)線,連續(xù)式烘干室在其有效長(zhǎng)度區(qū)域內(nèi)一般分成多個(gè)工作區(qū)。烘干室在劃分工作區(qū)時(shí),需要綜合考慮加熱箱熱容量(燃燒設(shè)備尺寸),風(fēng)量(風(fēng)機(jī)型號(hào),循環(huán)空氣過(guò)濾器安裝尺寸)和烘房?jī)?nèi)的送風(fēng)均勻性等因素。一般情況,單區(qū)為輻射時(shí)長(zhǎng)度不得超過(guò)18m,對(duì)流區(qū)長(zhǎng)度不得超過(guò)35m。因而,升溫區(qū)和保溫區(qū)都可以由多個(gè)工作區(qū)組成。3.7 烘干室內(nèi)被涂物的加熱方式一般來(lái)說(shuō)，相對(duì)于被涂物,在汽車涂裝應(yīng)用中有兩種加熱方式：輻射和對(duì)流。輻射一般用于升溫區(qū),對(duì)流用于保溫

23、區(qū)。3.7.1 輻射方式輻射換熱方式主要用于加熱區(qū)域,其能量來(lái)源可以是一個(gè)暗輻射，或者是采用紅外線輻射燈。這兩種情況都是通過(guò)純熱輻射進(jìn)行能量傳送。在暗輻射區(qū)域，來(lái)自廢氣熱處理凈化裝置或輻射加熱箱的熱空氣通過(guò)在烘房?jī)?nèi)部側(cè)面的密閉風(fēng)箱輸送,熱空氣溫度在300左右。輻射風(fēng)箱輻射出的能量傳送到汽車車身。在此區(qū)域沒有空氣循環(huán)，熱空氣和車身之間沒有任何直接接觸。采用紅外線輻射燈時(shí),其發(fā)出紅外光譜中的短波光束。此光束迅速地加熱車身表面。優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)輻射換熱減少揚(yáng)塵的風(fēng)險(xiǎn)，因此在必需無(wú)塵環(huán)境時(shí)尤其適合。缺點(diǎn)：這種干燥方法需要大量的能量。它也總是伴有過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，涂料過(guò)熱并脫色。光在紅外線范圍內(nèi)散發(fā)，

24、因此對(duì)人眼來(lái)說(shuō)是不可見的。3.7.2 對(duì)流方式對(duì)流方式是指被涂工件通過(guò)與其周圍的熱空氣循環(huán)換熱而被加熱。在此過(guò)程中，干凈的空氣通過(guò)熱交換器被加熱，并由離心風(fēng)機(jī)送入烘房?jī)?nèi)部。熱空氣在烘道內(nèi)與工件對(duì)流換熱,然后被抽出，并送回加熱箱。故稱此處的空氣也被稱為循環(huán)空氣。在此過(guò)程中，循環(huán)空氣在加熱箱中被加熱到所需的溫度，當(dāng)該空氣在車身周圍循環(huán)流動(dòng)時(shí)釋放能量。優(yōu)點(diǎn)：快速、均勻地加熱具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)部件。由于能量的直接傳送，所以非常經(jīng)濟(jì)。過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)降低。缺點(diǎn)：由于空氣的運(yùn)動(dòng)及熱載體和汽車車身之間的直接接觸，有污染的風(fēng)險(xiǎn)?？諝獗仨氝^(guò)濾，烘房必須完全無(wú)塵。3.8 烘干室供熱系統(tǒng)方式烘干室選用電,導(dǎo)熱油或蒸汽等作熱

25、源時(shí),一般采用獨(dú)立供熱裝置分區(qū)供熱, 每區(qū)具有各自獨(dú)立的自動(dòng)化控制,并有序構(gòu)成烘干室整體自動(dòng)化控制系統(tǒng)。柴油或燃?xì)?天然氣,LPG)作為熱源時(shí),烘干室供熱有兩種方式:集中供熱系統(tǒng)或單區(qū)燃燒器獨(dú)立供熱。單區(qū)域采用燃燒器的烘干爐的設(shè)計(jì)應(yīng)確保在1小時(shí)內(nèi)從一次冷態(tài)起動(dòng)達(dá)到操作溫度；由中央熱源集中供熱,并分區(qū)加熱的烘干爐設(shè)計(jì)應(yīng)確保在2小時(shí)內(nèi)從一次冷態(tài)起動(dòng)達(dá)到操作溫度。 3.9 集成式加熱箱烘干室供熱設(shè)備一般制作成集成式的單元體,在其制造廠進(jìn)行組裝和測(cè)試并整體或分塊運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝。加熱箱單元使用一個(gè)整體結(jié)構(gòu)的底座,底座為風(fēng)機(jī)、電機(jī)和驅(qū)動(dòng)等構(gòu)件提供必要的支撐。加熱箱一般按加熱空氣介質(zhì)的方式分為直接加熱和間

26、接加熱兩種形式。3.9.1 直燃式加熱箱a 直燃式加熱箱的兩種用途l 用于采用直接加熱方式的烘干室。一般直接加熱烘干室是將燃油或燃?xì)庠谌紵胰紵龝r(shí)所生成的高溫空氣送往混合室，在混合室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c來(lái)自烘干室內(nèi)的循環(huán)空氣直接混合，混合空氣由循環(huán)風(fēng)機(jī)送往烘干室加熱工件涂層使之固化。直接加熱的烘干室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、熱損失小、投資少并能獲得較高的溫度，但是燃燒生成的高溫空氣，往往帶有煙塵，如除塵不盡很容易污染工件涂層。直接加熱的熱風(fēng)循環(huán)烘干室僅適用于質(zhì)量不高的涂層固化，如脫水烘干、膩?zhàn)庸袒取．?dāng)燃?xì)庾鳛闊嵩磿r(shí),燃燒器的燃料燃燒充分,電泳烘干室可采用直燃方式,一方面加熱裝置具有很高的熱效率;另一方面,

27、產(chǎn)生的熱空氣還有利于工件的固化。l 作為烘干室的輻射區(qū)熱源(暗箱輻射)混合后的熱空氣(溫度在300左右),在烘房?jī)?nèi)部側(cè)面的密閉風(fēng)箱內(nèi)輸送。風(fēng)箱輻射出的能量傳送到汽車車身。在此區(qū)域，熱空氣和車身之間沒有任何直接接觸。b 直燃式加熱箱組成直燃式加熱箱包含保溫箱體（設(shè)有維修門）、高溫燃燒區(qū)(桶)、燃燒器和閥組、離心風(fēng)機(jī)、空氣過(guò)濾段(僅用于采用直燃方式的烘干室;作輻射區(qū)熱源時(shí),不需要循環(huán)空氣過(guò)濾器)、新鮮空氣補(bǔ)充口(包括預(yù)熱結(jié)構(gòu)) 、電控和所有其它必要的部件，形成一個(gè)完整的單元。3.9.2 間接式加熱箱間接式加熱箱,其組成包括保溫箱體（設(shè)有維修門）、加熱段、耐高溫空氣過(guò)濾器、 嵌入式離心風(fēng)機(jī)及監(jiān)測(cè)構(gòu)件

28、等。所選風(fēng)機(jī)葉輪為插入式結(jié)構(gòu)，整體耐高溫，低噪音，系統(tǒng)配有風(fēng)壓開關(guān)；其加熱段根據(jù)熱源的不同，設(shè)計(jì)有導(dǎo)熱油散熱器、電加熱器、燃油或燃?xì)馊紵液透邷責(zé)煔鈸Q熱器(對(duì)采用中心熱源集中供熱的烘干室,僅配置高溫?zé)煔鈸Q熱器和溫度調(diào)節(jié)電動(dòng)閥)；在過(guò)濾段上，裝有耐高溫、中效過(guò)濾器，配有壓差計(jì)。間接加熱烘干室是利用熱源在空氣加熱器內(nèi)加熱空氣，加熱后的空氣通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)在烘干室內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，通過(guò)對(duì)流換熱方式加熱工件涂層。間接加熱的熱風(fēng)循環(huán)烘干室相對(duì)直接加熱的熱風(fēng)循環(huán)烘干室，其熱效率較低、設(shè)備投資較高，但是其熱空氣比較清潔，適合表面質(zhì)量要求較高的涂層固化，在汽車、摩托車領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。近年來(lái)，隨著市場(chǎng)對(duì)涂層質(zhì)量要求的提

29、高，間接加熱熱風(fēng)循環(huán)烘干室的占有率正在迅速提高。3.9.3 加熱箱的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l 室體應(yīng)為雙層墻結(jié)構(gòu)，型鋼之間完全焊接，墻內(nèi)鋪保溫層。在保證室體整體強(qiáng)度的情況下，支撐內(nèi)部襯里的支撐梁應(yīng)使用最小的金屬支架，以減少金屬熱傳導(dǎo)。保溫材料采取兩層或多層搭縫交錯(cuò)鋪設(shè)，并用釘固定。l 90%的外壁溫度不能超過(guò)周圍環(huán)境10°C，所有外壁的任何位置溫度不能超過(guò)60。l 取壓管道、熱電偶、燃燒器等在室體上的開孔應(yīng)密封。 l 室體應(yīng)有維修門，其尺寸應(yīng)能滿足風(fēng)機(jī)葉片移出。加熱裝置室體維修門應(yīng)設(shè)置在循環(huán)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓側(cè)。 其構(gòu)造使用的材料應(yīng)和加熱裝置室體的材料一樣。內(nèi)部正壓的維修門開門方向應(yīng)為向里側(cè)開，且使

30、用雙層墊片和凸輪式門鎖。l 間接加熱裝置的運(yùn)行熱效率應(yīng)達(dá)到80%或以上。l 熱交換器的尺寸應(yīng)設(shè)計(jì)為一小時(shí)升溫時(shí)間且其熱負(fù)荷應(yīng)最低有25%的余量。熱交換器的使用壽命應(yīng)該和烘房的使用壽命相同。熱交換器的設(shè)計(jì)應(yīng)避免煙氣冷凝。l 每一個(gè)熱交換器設(shè)計(jì)的表面換熱面積用平方英尺來(lái)表示。如果全部換熱系數(shù)“U”大于5.7W/m2°C(6 BTU/ft2°Fhr)。l 熱交換器的壓降（在正常使用的空氣流量和溫度下）不能超過(guò)每側(cè)0.37kPa(1.5英寸水柱)l 熱交換器焊接封裝以分隔氣流。l 熱交換器能夠清洗或修理更換。l 每側(cè)熱交換器的出口和入口,提供壓力和溫度檢測(cè)點(diǎn)。 3.10 烘干室排廢

31、氣系統(tǒng)汽車車身在烘干過(guò)程中，烘干室排放出含有VOC的廢氣。按環(huán)保要求，廢氣不能直接排放到大氣中，必須送入廢氣處理設(shè)備處理,達(dá)到國(guó)家和當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求后才能排放?？悸实桨踩?烘干室一般設(shè)有獨(dú)立的排廢氣系統(tǒng),包括專用的離心風(fēng)機(jī)和管路,對(duì)其排氣量也有嚴(yán)格的規(guī)定,電控方面也設(shè)有完善的保護(hù)。排氣量的確定滿足兩方面要求:一方面應(yīng)大于按工件帶入烘干室的最大溶劑量和爆炸下限計(jì)算出的安全排氣量;另一方面,滿足考慮烘房?jī)?nèi)空氣潔凈度要求而設(shè)定的新鮮空氣率指標(biāo)。實(shí)際操作中,按新鮮空氣率指標(biāo)選取抽廢氣量,其值遠(yuǎn)大于按溶劑揮發(fā)安全指標(biāo)確定的排氣量。3.11 烘干室新鮮空氣補(bǔ)充方法從烘干室抽出的廢氣量由新鮮空氣量補(bǔ)充。新鮮空氣

32、由加熱箱上預(yù)置的新鮮空氣入口補(bǔ)入,補(bǔ)入的空氣量由手動(dòng)閥門調(diào)節(jié);或,設(shè)有專用的新鮮空氣加熱箱,干凈的溫度可控的熱空氣從烘房出,入口補(bǔ)入。3.12 烘干爐空氣平衡a 烘干室烘道內(nèi)的空氣平衡非常重要,一方面要保證各工作區(qū)的換氣,保證其空氣的潔凈度,調(diào)節(jié)各區(qū)熱空氣的均勻性;另一方面,要求烘干室處于微負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行,防止烘道進(jìn)出口端冒熱氣,影響周圍環(huán)境;最重要的是,保證烘干室運(yùn)行的安全。所以,與烘干室排氣系統(tǒng)相關(guān)的構(gòu)件必須保證其正常工作,在自動(dòng)化控制方面設(shè)置了相應(yīng)的檢測(cè)手段,操作人員尤其應(yīng)定期巡檢。b 烘干室空氣平衡依據(jù)l 烘干室空氣平衡:進(jìn)入烘道內(nèi)的空氣總質(zhì)量(包括新鮮空氣,燃燒空氣,燃燒產(chǎn)物和經(jīng)爐子

33、開口滲入的空氣)=烘道排出空氣的總質(zhì)量。l “新鮮空氣”不包括經(jīng)燃燒器助燃風(fēng)機(jī)引入的,或爐子開口滲入的空氣;l 新鮮空氣率表:烘干室名稱新鮮空氣率數(shù)據(jù)電泳烘干室25%中涂烘干室20%面漆烘干室18%說(shuō)明:烘干室有效凈體積:烘道有效長(zhǎng)度部分的腔體體積減去室內(nèi)風(fēng)管的體積;新鮮空氣率=每分鐘進(jìn)入烘干室的新鮮空氣總量/烘干室有效凈體積l 烘干爐空氣平衡（新鮮空氣量和排廢氣量的平衡）計(jì)算按照標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，在選擇排廢氣風(fēng)機(jī)時(shí),其風(fēng)量和風(fēng)壓等參數(shù)按照工作時(shí)的空氣狀態(tài)來(lái)選型。烘干室要求處于微負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行。l 烘干室新鮮空氣供給滿足15min成烘道四次換氣,預(yù)點(diǎn)火吹掃。c 平衡空氣的檢測(cè)在設(shè)計(jì)烘房時(shí)，要考慮的最重

34、要因素之一是達(dá)到烘房?jī)?nèi)的空氣平衡。必須確保供風(fēng)量和排風(fēng)量相等。空氣的流量可以用葉輪或普朗特管來(lái)確定。在此過(guò)程期間，把溫度補(bǔ)償系數(shù)考慮在內(nèi)是很重要的。暖空氣的密度與冷空氣不同。為此，在測(cè)量空氣數(shù)量時(shí)，也需要記錄溫度。管道裝有孔用于測(cè)量。在正常操作期間，這些孔密封并隱藏在熱氣體管路中。因此當(dāng)需要進(jìn)行測(cè)量時(shí)，必須先擰松隔熱管堵并打開孔。要在圓形管道中用普朗特管測(cè)量空氣流量，遵循下列指南。管道直徑的測(cè)量：D= m溫度的測(cè)量： t= 計(jì)算絕對(duì)溫度： T=t+273°= °K用普朗特管測(cè)量空氣壓力。在測(cè)量空氣壓力時(shí)，必須注意正確的度量單位。許多測(cè)量?jī)x器以mbar作為測(cè)量值的單位。然而此

35、公式需要的數(shù)值單位是daPa。計(jì)算單位轉(zhuǎn)換如下：1mbar=10mmWC=100Pa=10daPa現(xiàn)在可以用下列公式計(jì)算空氣的流量。體積 VN=183640.8× VN= m3/h注意：此公式只能用于圓形管道。在新鮮空氣入口測(cè)量新鮮空氣也可以直接在過(guò)濾器箱測(cè)量。首先用葉輪測(cè)量抽入的空氣速度；然后計(jì)算表面上的體積。要改善精確性，應(yīng)該至少進(jìn)行816次測(cè)量。測(cè)量風(fēng)速：v=（v1+v2+vn）/mm/s計(jì)算進(jìn)風(fēng)的尺寸：a= m b= m體積： V=v×3600×a×b = m3/h對(duì)于需要的值可以參見圖。計(jì)算的新鮮空氣數(shù)量總是略微少于排風(fēng)，因?yàn)橛衼?lái)自周圍的空氣在

36、入口和出口進(jìn)入烘房。這些空氣數(shù)量無(wú)法確定；主要取決于車間和鄰近噴漆房的外部狀況。d 空氣平衡故障l 過(guò)量的廢氣因?yàn)檫^(guò)量的能源減小，烘房中的溫度沒有達(dá)到設(shè)定值。l 氣封空氣供應(yīng)不充分在測(cè)量烘房曲線時(shí)，加熱過(guò)程時(shí)間太長(zhǎng)，或者汽車車身溫度下降太快，尤其是底部周圍。向外壓力在烘房中逐步形成。噴漆房中的溫度明顯太高。暖空氣在烘房外部冷卻，冷凝現(xiàn)象產(chǎn)生。l 氣封空氣供應(yīng)過(guò)量烘房中空氣數(shù)量太多。烘房脈動(dòng)。暖空氣波可以在入口和出口附近明顯感到。暖空氣在烘房外部冷卻，冷凝液形成。3.13 烘干室對(duì)流區(qū)循環(huán)風(fēng)量的選取原則l 根據(jù)工件的特點(diǎn)(不同部位的重量,車窗和門的位置,外殼和內(nèi)部等情況)和機(jī)械化輸送方式,考慮送

37、風(fēng)方式和出風(fēng)口的布置位置。l 考慮到保證烘干室的溫度均勻性,要求工作狀態(tài)下循環(huán)空氣具有一定的換氣次數(shù)。l 出風(fēng)口要求滿足一定的風(fēng)速,保證對(duì)流換熱效率。l 考慮加熱裝置進(jìn)出口的溫差限制,以保證換熱器的正常使用和安全壽命。3.14 廢氣處理方式烘干室的廢氣來(lái)源主要包括以下三部分：l 含前兩道（噴漆、晾干）工序未揮發(fā)的殘留有機(jī)溶劑l 含有固化過(guò)程中的熱分解產(chǎn)物和反應(yīng)生成物l 油、氣體作熱源時(shí)，排氣中還含有燃料產(chǎn)生氣體（SO2等）由于烘干室排出的廢氣對(duì)人體和環(huán)境可造成危害，需要進(jìn)行處理，以達(dá)到國(guó)家環(huán)保排放要求。凈化廢氣方法有多種，應(yīng)根據(jù)污染源種類、規(guī)模的不同，選擇技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)效果最佳的廢氣處理方法

38、。具有代表性的有直接燃燒法、催化燃燒法和活性碳吸附法等。3.15 烘干設(shè)備主要構(gòu)件l 加熱器,例如:電加熱器,燃燒器和閥門組合,蒸汽換熱器和溫度控制閥,導(dǎo)熱油換熱器和管路系統(tǒng)等l 離心風(fēng)機(jī)l 循環(huán)空氣過(guò)濾器和新風(fēng)過(guò)濾器l 手動(dòng)或電動(dòng)風(fēng)閥l 流量孔板l 壓差表l 壓差開關(guān)l 熱電偶3.16 操作系統(tǒng)a 啟動(dòng)烘房操作可以按自動(dòng)操作模式或人工操作模式進(jìn)行,正常生產(chǎn)采用自動(dòng)方式。對(duì)于自動(dòng)操作模式或人工操作模式,重要設(shè)備的接通/斷開操作順序是電氣鎖定的（出于安全原因）。當(dāng)自動(dòng)操作時(shí)，系統(tǒng)分若干步驟起動(dòng)。不同的步驟用一個(gè)時(shí)間繼電器一個(gè)接一個(gè)地被激活。操作方法是撥動(dòng)控制面板上的鑰匙開關(guān)。手動(dòng)操作只適合于分別

39、控制單個(gè)系統(tǒng)，即用于修理和維護(hù)操作。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果操作模式從“Automatic（“自動(dòng)”）切換到“Manual”（“手動(dòng)”），烘房將保持以自動(dòng)模式運(yùn)行，除非做了某一改變。如果單個(gè)控制回路人工接通或斷開，只有此控制回路將被從自動(dòng)程序中排除。在操作規(guī)程中,先啟動(dòng)新鮮空氣風(fēng)機(jī)，然后是烘干室排風(fēng)機(jī)，接著各工作區(qū)加熱箱中的離心風(fēng)機(jī)。如果人工操作系統(tǒng)，聯(lián)鎖裝置可以用于單獨(dú)啟動(dòng)部件。例如，應(yīng)始終在新鮮空氣通風(fēng)裝置后啟動(dòng)排風(fēng)裝置。冷卻區(qū)域在烘房啟動(dòng)同時(shí)啟動(dòng)。用人工操作模式，以后也可以啟動(dòng)。然而，有擾亂烘房中空氣平衡和溫度的風(fēng)險(xiǎn)。b 停止當(dāng)烘房停止時(shí)，所有風(fēng)機(jī)(尤其是排氣風(fēng)機(jī))至少繼續(xù)運(yùn)行一個(gè)小時(shí)。烘干室

40、排氣風(fēng)機(jī)可把仍留在烘房里的任何有毒氣體排凈。同時(shí),對(duì)于離心風(fēng)機(jī)，這樣做可防止軸承過(guò)熱。c 簡(jiǎn)化操作當(dāng)生產(chǎn)停止時(shí)，烘房溫度將降低到第二值。此值通過(guò)控制系統(tǒng)輸入。從此值回到設(shè)置的操作溫度可以只要幾分鐘。減化操作是為了節(jié)省能量。在自動(dòng)模式下，第二值在烘房空時(shí)設(shè)置，以后30分鐘沒有車身進(jìn)入烘房。d 進(jìn)入停止在故障情況下，自動(dòng)停止進(jìn)入烘房,即不再有汽車車身進(jìn)入烘房。然而，已經(jīng)在烘房中的汽車車身則從烘房運(yùn)出。如果汽車車身留在烘房，會(huì)導(dǎo)致涂料過(guò)熱和損壞。如果溫度下降約5，立即鎖定入口，確保干燥只在安全的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。4 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備4.1 熱風(fēng)循環(huán)固化的機(jī)理流體流過(guò)固體壁面情況下所發(fā)生的熱量傳遞稱為對(duì)

41、流換熱。對(duì)流傳熱過(guò)程既包括流體位移所產(chǎn)生的對(duì)流作用，同時(shí)也包括分子之間的傳導(dǎo)作用，是一個(gè)非常復(fù)雜的傳熱現(xiàn)象。熱風(fēng)循環(huán)固化是應(yīng)用對(duì)流傳熱的原理對(duì)工件涂層進(jìn)行加熱固化的方法。它利用熱空氣作為載熱體，通過(guò)對(duì)流的方式將熱量傳遞給工件涂層，使涂層得到固化。4.2 熱風(fēng)循環(huán)固化的特點(diǎn)及適用范圍a 熱風(fēng)循環(huán)固化相對(duì)其它固化方法，具有以下特點(diǎn)：l 熱風(fēng)循環(huán)烘干加熱均勻，可有效保障涂層質(zhì)量的一致性。l 固化溫度的范圍較大，能滿足大部分涂料固化的要求。l 設(shè)備使用管理和維護(hù)比較方便。l 設(shè)備結(jié)構(gòu)龐大，占地面積大。l 對(duì)防塵的要求較高。b 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備的適用范圍熱風(fēng)循環(huán)固化是工件涂層固化技術(shù)中使用最廣泛的方式，

42、它適合各種尺寸、各種不同形狀和各種不同顏色涂層的固化。特別適合形狀復(fù)雜的工件、不同顏色的涂料涂層的固化。使用蒸汽作為熱源時(shí)，適合溫度在100以下的涂層烘干；使用燃?xì)狻⑷加突螂娔茏鳛闊嵩磿r(shí)，適合各種烘干溫度的涂層固化。4.3 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備的性能要求a 烘干室內(nèi)有效烘干區(qū)的溫差要求均勻應(yīng)遵循被烘干物的溫度-時(shí)間曲線;被烘干物的溫度分布均勻；避免烘干過(guò)程中產(chǎn)生的分解物冷凝。b 烘干室的升溫時(shí)間合理烘干室的升溫時(shí)間應(yīng)首先按照烘干室加熱器運(yùn)行功率進(jìn)行選擇，兼顧實(shí)際生產(chǎn)的需要和操作工人的作息安排。c 盡可能減少烘干室不必要的熱量損耗d 保證烘干室內(nèi)換氣充分為確保烘干室的安全性，烘干設(shè)備內(nèi)的溶劑蒸汽濃度

43、不允許超過(guò)一定極限值（不超過(guò)該溶劑爆炸下限質(zhì)量分?jǐn)?shù)的25%），為此必須保證換氣充分。e 烘干室內(nèi)循環(huán)熱空氣必須清潔應(yīng)選擇耐高溫（一般250以下）的過(guò)濾器，過(guò)濾器的過(guò)濾精度可根據(jù)涂層的要求確定。正確安排過(guò)濾器的位置，方便過(guò)濾器的維護(hù)和過(guò)濾材料的更換。合理選擇循環(huán)風(fēng)管和烘干室內(nèi)壁的材料或涂層，鍍鋅鋼板是比較可靠理想的材料，其經(jīng)濟(jì)性也較好。f 必須滿足消防、環(huán)保和勞動(dòng)衛(wèi)生法規(guī)應(yīng)根據(jù)單位時(shí)間進(jìn)入烘干室的溶劑內(nèi)容（種類、數(shù)量）確定烘干室的通風(fēng)量，以確保烘干室的安全運(yùn)行。溶劑型涂料的固化，烘干室運(yùn)行時(shí)會(huì)排放含有大量的有機(jī)溶劑的廢氣，因此這類烘干室的排放空氣須經(jīng)過(guò)廢氣處理后才能排空。必須確保設(shè)備的整體設(shè)計(jì)使

44、工人操作區(qū)的噪聲符合規(guī)定。減少風(fēng)機(jī)的震動(dòng)、隔斷風(fēng)機(jī)與循環(huán)風(fēng)管間的硬聯(lián)結(jié)及選擇低轉(zhuǎn)速和耐高溫的風(fēng)機(jī)都是切實(shí)可行的方法。4.4 熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)烘干室由室體（或通道）、通道進(jìn)、出口段、熱風(fēng)加熱系統(tǒng)、廢氣處理裝置、底座（或平臺(tái)）和溫度控制系統(tǒng)等組成。圖4-1 熱風(fēng)循環(huán)烘干室結(jié)構(gòu)組成示意圖1空氣幕送風(fēng)墻 2空氣幕風(fēng)機(jī) 3空氣幕吸風(fēng)管4循環(huán)回風(fēng)管道 5空氣過(guò)濾器 6循環(huán)風(fēng)機(jī)7空氣加熱器 8循環(huán)送風(fēng)管 9室體10懸掛輸送機(jī)4.4.1 室體(烘道）室體通道采用自承重結(jié)構(gòu)，其內(nèi)鋼板接縫處為全滿焊，以構(gòu)成全密封的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。室體預(yù)制成塊，然后拼裝而成。室體分塊聯(lián)接處設(shè)有膨脹節(jié)，以解決內(nèi)部鋼板受熱膨脹。室

45、體絕熱采用高密度的巖棉材料。室體外包彩色波紋板；室體內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)開槽鋼板進(jìn)行活連接，既能最大限度的補(bǔ)償室體內(nèi)外溫差不同時(shí)的膨脹量差異，又使熱量散失減少到最低限度。4.4.2 烘道進(jìn)口段和出口段為防止工作過(guò)程中室體內(nèi)熱空氣外逸和冷空氣進(jìn)入室體,根據(jù)不同的爐型，烘干室在進(jìn)口段和出口段可設(shè)置門或風(fēng)幕系統(tǒng)。通常，風(fēng)幕系統(tǒng)由離心風(fēng)機(jī),循環(huán)空氣過(guò)濾器，送風(fēng)管和回風(fēng)管組成,送風(fēng)管上裝有送風(fēng)口(其長(zhǎng)短,寬窄,角度均可調(diào)整),回風(fēng)管上開有回風(fēng)口(大小可調(diào)).離心風(fēng)機(jī)把風(fēng)送入送風(fēng)管,從送風(fēng)口以一定的角度高速吹出形成風(fēng)簾,再由回風(fēng)口進(jìn)入回風(fēng)管,經(jīng)過(guò)循環(huán)空氣過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入離心風(fēng)機(jī)開始下一次循環(huán)。對(duì)于產(chǎn)量較大的轎車

46、生產(chǎn)線，烘干設(shè)備采用廢氣焚燒爐供熱，其烘道進(jìn)口段和出口段設(shè)置熱氣封管道。熱氣封由安裝在進(jìn)口段和出口段的熱氣管道組成，熱氣管中裝有空氣過(guò)濾器。新鮮空氣間接加熱到設(shè)定溫度后，再?gòu)臍夥舛翁囟ㄎ恢么党?，并與進(jìn)入烘干室的冷空氣混合。由于混合溫度經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算，可有效防止結(jié)露，以滿足設(shè)定的金屬溫度。由于烘干室內(nèi)維持微負(fù)壓，防止了熱空氣外溢，可保證與其銜接的強(qiáng)冷室或晾干室的工作環(huán)境。4.4.3 加熱系統(tǒng)熱風(fēng)循環(huán)烘干室的加熱系統(tǒng)是加熱空氣的裝置，它能把進(jìn)入烘干室內(nèi)的空氣加熱至一定的溫度范圍，通過(guò)加熱系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)將熱空氣引入烘干室內(nèi)，并在烘干室的有效加熱區(qū)形成熱空氣環(huán)流，連續(xù)地加熱工件，使涂層得到固化干燥。為了保證

47、烘干室內(nèi)的溶劑蒸汽濃度處于安全范圍內(nèi)，烘干室需要排除一部分含有溶劑蒸汽的熱空氣，同時(shí)需要吸入一部分新鮮空氣予以補(bǔ)充。熱風(fēng)循環(huán)烘干室有直接加熱和間接加熱兩種加熱系統(tǒng)。為了滿足熱風(fēng)循環(huán)烘干室各區(qū)段的熱風(fēng)量的不同需要，可設(shè)置多個(gè)不同風(fēng)量的互相獨(dú)立的加熱系統(tǒng)，也可僅設(shè)置一個(gè)加熱系統(tǒng)。在熱風(fēng)循環(huán)烘干室的升溫段中，工件從室溫升到烘干溫度需要大量熱量加熱工件，而且大部分溶劑蒸汽在此段迅速揮發(fā)，要求較快地排出含有溶劑蒸汽的空氣，因此這個(gè)區(qū)段要求加熱系統(tǒng)能供給較大的熱風(fēng)量。在烘干室的保溫段，涂層主要起氧化和聚合作用而形成固態(tài)薄膜，同時(shí)也有少量溶劑蒸發(fā)，因此不但需要熱量，而且還需要新鮮空氣，但此區(qū)段所需要的熱量比

48、升溫區(qū)段要少。熱風(fēng)循環(huán)烘干室的加熱系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)各區(qū)段的不同要求，合理地分配熱量。加熱系統(tǒng)一般由空氣加熱器、空氣過(guò)濾器、風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)管等部件組成。a 風(fēng)管（室內(nèi)風(fēng)管）加熱系統(tǒng)的風(fēng)管引導(dǎo)熱空氣在烘干室內(nèi)進(jìn)行熱風(fēng)循環(huán)，將熱量傳給工件。風(fēng)管由送風(fēng)管和回風(fēng)管組成。經(jīng)過(guò)加熱器的空氣經(jīng)送風(fēng)口進(jìn)入烘干室內(nèi)，與工件和烘干室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量交換后由回風(fēng)口回到加熱器，這樣必定引起烘干室內(nèi)空氣的流動(dòng)，形成某種形式的氣流型和速度場(chǎng)。送回風(fēng)口的位置應(yīng)能保證熱空氣在烘干室內(nèi)形成合理的氣流組織，使烘干室內(nèi)有效烘干區(qū)溫度均勻。送風(fēng)口的開設(shè)應(yīng)考慮到烘干室內(nèi)有效烘干區(qū)的控制溫差、送風(fēng)口的安裝位置、有效烘干區(qū)的最大允許送風(fēng)速

49、度和氣流射程長(zhǎng)度。回風(fēng)口設(shè)有調(diào)節(jié)板,可調(diào)節(jié)風(fēng)量與風(fēng)速,使?fàn)t內(nèi)溫度均一致。表4-1.送、回風(fēng)管各種布置方式的特點(diǎn)送回風(fēng)管布置方式布 置 位 置特 點(diǎn)適 用 范 圍下送上回式送風(fēng)管沿烘干室底部設(shè)置，送風(fēng)口一般設(shè)在工件下部?；仫L(fēng)管利用烘干室上部空余空間設(shè)置。利用熱空白民升力，送風(fēng)風(fēng)速低，送風(fēng)溫差較小。送風(fēng)經(jīng)濟(jì)性好，氣流組織合理，工件加熱較均勻。烘干室內(nèi)不易起灰，可保障涂層質(zhì)量。須占用烘干室底部大量空間，烘干室體積相對(duì)較大。 工件懸掛式輸送，涂層質(zhì)量要求較高，橋式烘干室更適用。側(cè)送側(cè)回式單行程烘干室送回風(fēng)管沿保溫護(hù)板設(shè)置；多行程烘干室送回風(fēng)管沿保溫護(hù)板和工件運(yùn)行中間空間布置。 送風(fēng)經(jīng)濟(jì)性好，工件加熱較

50、均勻。烘干室內(nèi)不易起灰，可保障涂層質(zhì)量。氣流組織設(shè)計(jì)要求較高。 涂層質(zhì)量要求較高，多行程烘干室可使其體積設(shè)計(jì)得相對(duì)較小，因此更適用。上送上回式送回風(fēng)管均設(shè)在烘干室上部，送風(fēng)口側(cè)對(duì)工件送風(fēng)。一般送風(fēng)風(fēng)速較高，射程長(zhǎng)，卷入的空氣量大，溫度衰減大，送風(fēng)溫差也大。 一般是為了利用烘干室的空余空間，因此烘干室體積相對(duì)較小，熱損耗較小，但風(fēng)機(jī)能耗較大。送風(fēng)風(fēng)速較高以防止氣流短路，烘干室內(nèi)容易起灰。 因各種原因不能在烘干室下部布置風(fēng)管的場(chǎng)合。橋式烘干室應(yīng)用較少。b 空氣過(guò)濾器烘干室空氣中的塵埃不僅直接影響涂層的表面質(zhì)量，而且還會(huì)影響烘干室內(nèi)壁的清潔及惡化加熱器的傳熱效果。補(bǔ)充新鮮空氣的取風(fēng)口位置應(yīng)設(shè)在烘干室

51、外空氣清潔的地方，使吸入的新鮮空氣含塵量較少。熱風(fēng)循環(huán)烘干室主要使用的是干式纖維過(guò)濾器。干式纖維過(guò)濾器由內(nèi)外兩層不銹鋼（或鋁合金）網(wǎng)和中間的玻璃纖維或特殊阻燃濾料制成的濾布組成，濾布的特點(diǎn)是由細(xì)微的纖維緊密地錯(cuò)綜排列，形成一個(gè)具有無(wú)數(shù)網(wǎng)眼的稠密的過(guò)濾層，通過(guò)接觸阻留作用、撞擊作用、擴(kuò)散作用、重力作用及靜電作用進(jìn)行濾塵。干式纖維過(guò)濾器的過(guò)濾精度較可靠，而且市場(chǎng)上也有產(chǎn)品供應(yīng)，應(yīng)該是首選設(shè)備。c 空氣加熱器空氣加熱器是用來(lái)加熱烘干室內(nèi)的循環(huán)空氣和烘干室外補(bǔ)充的新鮮空氣的混合空氣，使進(jìn)入烘干室內(nèi)的混合氣體保持在一定的工作溫度范圍內(nèi)?？諝饧訜崞靼雌渌捎脽崦降牟煌梢苑譃槿紵娇諝饧訜崞?、蒸汽（或熱水

52、）式空氣加熱器以及電熱式空氣加熱器等。l 燃燒式加熱器燃燒式空氣加熱器分為直接加熱式和間接加熱式兩種。直接加熱式空氣加熱器通常稱作燃燒室,是將燃?xì)饣蛉加屯ㄟ^(guò)燃燒器（燒嘴）在燃燒室內(nèi)燃燒，然后把燃料燃燒生成物和熱空氣的混合氣體送入烘干室加熱工件涂層。這種加熱器的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高，缺點(diǎn)是熱量不易調(diào)節(jié)，占地面積大，明火也不夠安全。另外，混合熱空氣所含的煙塵較多影響過(guò)濾器的質(zhì)量要求高的涂層烘干。間接加熱式空氣加熱器是熱源通過(guò)熱交換器加熱烘干室的循環(huán)空氣。這種空氣加熱器的特點(diǎn)是安全，熱空氣清潔，熱量容易調(diào)節(jié)，占地面積相對(duì)較小，但熱效率相對(duì)直接加熱式空氣加熱器要低一些。通常認(rèn)為間接加熱式空氣加熱器的效率是直

53、接加熱式空氣加熱器的70%80%左右。一般直接加熱式空氣加熱器用于膩?zhàn)踊蛴泻筇幚淼牡灼岷娓墒遥g接加熱式空氣加熱器可以用于面漆及罩光漆的烘干室。燃燒式加熱器燃料供給系統(tǒng)必須設(shè)置緊急切斷閥。直接加熱式空氣加熱器，烘干室的空氣循環(huán)系統(tǒng)的體積流量應(yīng)大于加熱系統(tǒng)燃燒產(chǎn)物體積流量的10倍。燃燒式加熱器如使用直接點(diǎn)火裝置，燃燒室應(yīng)該安裝火焰監(jiān)測(cè)器，在意外熄火時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉燃料供給。圖4-2 直接加熱式空氣加熱器1噴嘴 2新鮮空氣入口 3排氣管 4混合室5燃燒室 6循環(huán)空氣 7循環(huán)空氣出口圖4-3 間接加熱式空氣加熱器1噴嘴 2循環(huán)空氣出口3排氣管 4燃燒室5循環(huán)空氣入口 6熱交換器l 蒸汽（或熱油）式空氣加

54、熱器蒸汽（或熱油）空氣加熱器是利用蒸汽或熱水通過(guò)換熱器加熱空氣的裝置。這類加熱器中肋片式換熱器得到了廣泛的應(yīng)用?？諝鈸Q熱器一般垂直安裝，也可以水平安裝或傾斜安裝。但對(duì)于蒸汽做熱媒的空氣加熱器，為了便于排除凝結(jié)水，水平安裝時(shí)應(yīng)考慮一定的坡度。在熱媒的管路上應(yīng)有截止閥以便調(diào)節(jié)或關(guān)斷換熱器，在回水管上還應(yīng)安裝疏水器。疏水器的連接管上應(yīng)有截止閥和旁通管以利于運(yùn)行中的維修。為了保證換熱器的正常工作，在水管的最高點(diǎn)要設(shè)排空氣裝置，而在最低點(diǎn)要設(shè)泄水和排污閥門。l 電熱式空氣加熱器電熱式空氣加熱器是利用電能加熱空氣的裝置，它具有加熱均勻、熱量穩(wěn)定、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和控制方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在熱風(fēng)循環(huán)烘干室中應(yīng)用

55、較廣。電熱空氣加熱器有兩種基本的電熱元件（換熱器），一種是裸線式，另外一種是管式。裸線式是由裸電阻絲構(gòu)成。這種電加熱器的外殼是由中間填充保溫和絕緣材料的雙層鋼板組成，在鋼板上安裝固定電阻絲的陶瓷（或其它耐高溫的）絕緣子。電阻絲的排數(shù)多少根據(jù)設(shè)計(jì)需要決定。在定型產(chǎn)品中，常把電加熱器做成抽屜式，使維護(hù)、檢修比較方便。裸線式電加熱器熱惰性小、加熱迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但容易斷絲露電，安全性差。所以，在使用時(shí)必須有可靠的接地裝置，并與循環(huán)風(fēng)機(jī)聯(lián)瑣運(yùn)行，以免造成事故。管式電加熱器是由管狀電熱元件組成。這種電熱元件是將電阻絲裝在特制的金屬套管中，中間填充導(dǎo)熱性好但不導(dǎo)電的材料，如結(jié)晶氧化鎂等。電阻絲兩端有鋼質(zhì)引出棒伸出管外，用來(lái)接通電源。當(dāng)電流通過(guò)電阻絲時(shí)電阻絲產(chǎn)生熱量，均勻地加熱通過(guò)電熱元件表面的空氣。電熱元件在電熱空氣加熱器中均為錯(cuò)列布置。為了控制方便，加熱器的電熱元件可分為常開組、調(diào)節(jié)組和補(bǔ)償組。常開組的安裝功率一般是加熱器設(shè)計(jì)功率的50%70%；調(diào)節(jié)組的作用是通過(guò)接觸器或可控硅精確控制烘干室的溫度；在多種烘干溫度的烘干室加熱器