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新型干式漆雾分离装置应用研究,对汽车涂装喷漆室的新型干式漆雾分离装置的应用进行分析研究
2019年07月05日    阅读量:303    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

0 引言

时下,人们越来越关注环保和节能。涂装车间作为汽车涂装的能耗和污染大户更是早已成为业内人士关注的重点。涂装的环保和节能新技术也层出不穷,较成熟的技术包括硅烷前处理,运用RO(反渗透)的电泳用水零排放技术、中低温药剂、水性涂料、高固体分涂料的应用,烘房废热回收利用等中国机械网okmao.com。用于喷漆室的干式漆雾分离技术早已获得应用,但老式的干式漆雾分离装置利用纸质过滤材料等对漆雾进行过滤分离,存在很大的火灾隐患和环境污染,且存在过滤材料更换频繁、不可重复利用等缺陷。


德国杜尔、意大利杰易科等公司推出的新型干式漆雾分离装置避免了以上缺点,在环保、能耗、运行成本等方面都具有明显的优势。新型干式漆雾分离装置在以往技术基础上做到了与喷漆室完全结合为一体,改进后的过滤元件可再生重复使用,消除了安全隐患。

本文分别从现用湿式喷漆室和新型干式喷漆室的应用特点等方面进行论述。


1 湿式喷漆室的应用特点

湿式喷漆室主要采用循环水系统进行漆雾处理,通过喷漆室的空调送风带走游离的漆雾,经与循环水流接触将空气与漆雾分离,与漆雾分离后的空气直接排入大气,漆雾则被带有漆雾凝聚剂的循环水带入循环水池,再在多种药剂的作用下上浮,利用人工或自动除渣装置对定时上浮的漆渣进行打捞。

(1) 水

湿式喷漆室最大的特点就是对水的使用,为提高漆雾处理效果,循环水的水质不能太差,配槽和使用水均为工业水。由于不能保证全部漆雾均已上浮,且随着生产进行,循环水的水质逐渐变差,如沉渣、长菌、杂质离子及其他污染等,不仅会影响漆雾的处理效果,严重时还会产生恶臭,对生产环境和周围环境造成恶劣影响。因此平均每3~6 个月要进行一次换槽清理,一条年产20 万辆轿车的生产线每次换槽用水多达200 t。日常生产中由于排风带走水分,平均每天的补水量也要几吨。因此年耗水量至少要上千吨,在水资源日益紧张的情况下,这种漆雾处理方式必将受到限制。

(2) 药剂

采用漆雾凝聚剂使过喷漆雾进入循环水后,再上浮分离出来,以实现循环水的重复使用。但由于漆雾成分复杂及漆雾凝聚剂本身性能所限,并非全部的过喷漆雾均能顺利上浮并被正常除去,因此药剂的用量、药剂间的相互配合、槽液各项参数的监测、过喷漆雾成分变化等均要进行考虑,对漆渣的状态也只能依靠技术人员丰富的经验来进行判断,很难量化,日常维护非常不便。

(3) 设备

潮湿且含有大量杂质污物的环境对设备影响很大,在这种环境下长期运行的设备极易受到损坏,最多3~5 年各种泵和管路几乎全部都要进行更新。环境恶劣,则对设备抗污染能力的要求就高,投资就大,设备运行且需要维修、更换的费用均使生产成本大大提高。

(4) 漆渣

漆雾处理后打捞出来的漆渣需要由有环保资质的企业进行处理,必须静置一段时间沥水后才能进行处理,即使“干漆渣”的含水量也高达50% 左右,不利于成本控制。除去漆渣水分的“压渣机”的运行效果也不尽人意。喷漆室底部及各通道中的漆渣、换槽时的槽底漆渣等均需人工清理,工作环境恶劣,劳动强度高。


2 新型干式喷漆室的应用特点

新型干式喷漆室的消耗介质为石灰,利用过滤装置使漆雾沉积在其表面石灰层而不会污染过滤装置,空气透过过滤装置后可循环使用,漆雾沉积到一定量后利用压缩空气反冲,使漆雾层脱落到过滤器底部,再被抽到废渣箱中运走。

(1) 石灰药剂

为了最大限度地提高对漆雾的吸附效果,所用石灰的细度需控制在8 μm 左右,石灰和过喷漆雾的比例为2~4∶1,即每台车过喷漆雾量为2 kg,每天生产500 台车时,需新鲜石灰2~4 t。新石灰的价格与需要专门资质的环保公司处理的吸收漆雾后的废石灰的处理价格均为数百元/t,即每天使用和处理石灰的价格要数千元。石灰供给及废石灰贮罐均应与车间工作区隔离或直接放到车间外。新石灰需保持干燥,其贮存环境也要保持干燥,以防止石灰在潮湿情况下结块失效。国外环保要求高,废石灰被用作制作水泥等的原材料,而我国目前尚无此类技术应用,只能通过有资质的环保公司进行处理。石灰仅用于过滤单元表面吸附漆雾,在喷漆室底部到过滤器间的通道、管路中并无石灰,而采用喷涂不黏涂料或直接用塑料布覆盖的方式,再定期对通道、管路进行人工清理。喷涂不黏涂料时,人工维护周期可延长1~3 倍,可减轻劳动量,但不黏涂料成本高,且约每3 年就需要重新喷涂。具体设计时,需对劳动量和成本进行核算,选择最优方案。考虑到石灰可能会对涂装车间造成环境污染,通过在可能受到污染的区域进行喷板试验进行验证,日常则需严格按照设备维护要点进行维护和检修,防止设备异常损坏而造成石灰泄漏事故的发生。石灰对漆雾的吸附不受涂料类型的影响,对水性漆或溶剂型漆能无选择地进行吸附,因此,不必考虑不同涂料在漆雾处理时的区分,降低了技术维护难度。

(2) 设备

干式喷漆室设备简单,主要由过滤器、过滤单元、提供及回收石灰的泵和管路、循环风回用通道等组成,且设备工作环境干燥、污染少,因此设备维护的劳动量和成本大大降低,投资和运行成本也同步降低。干式喷漆室的关键设备为呈棒状的过滤单元,使用特殊材质制成,可重复使用,使用寿命约3 年。每个过滤器由几十个过滤单元组成,生产时,由石灰供给泵提供石灰,在过滤单元表面形成石灰层,循环风中的漆雾少部分留在喷漆室底部通道和部分管路中,大部分则被过滤单元表层石灰吸附。随漆雾层增厚,过滤压差增加,达到规定值或根据生产需要定期使用脉冲压缩空气对过滤单元进行反冲,反冲时间仅需几秒钟,利用喷车间隙即可,不会影响生产。反冲使漆雾层脱落到过滤器底部锥斗中,再通过废渣泵抽到废渣箱中集中处理。反冲后的过滤单元则重新铺上石灰层继续正常运行。过滤器底部锥斗需定期打开检查、清理,防止堵塞。石灰供给装置与喷漆室风机处于联动状态,可有效防止风向紊乱而导致石灰对喷漆室的污染,同时在管路清理时,也保持风机为开动状态,防止人工操作时的灰尘或石灰污染喷漆室。石灰供给及废石灰回收的出、入口均设置流量计,通过流量差异判断是否有石灰泄漏现象。有石灰泄漏时,自动停机报警,防止对涂装环境造成污染。

(3) 循环风回用

干式喷漆室的循环风过滤后可重复使用,过滤精度可达99.9% 以上,过滤后空气中的颗粒含量约0.1~0.3 mg/m3。循环风的重复使用可使空调加热、加湿功率大大降低,甚至不用加热、加湿即可满足使用要求。但循环风在不断的回用过程中受摩擦、设备运行热量的影响,温度会逐渐升高约2~3℃,因此,循环风回用时,空调应具有一定的降温功能。在自动喷涂工段,循环风回用量可达到95% 以上,只需补充5% 新鲜风,使空气中的溶剂含量保持在某定值以下。但人工操作的工位,为保护人身安全和健康,需要的新鲜空气补给量在30% 以上,回用风效率降低较多。对于水性漆和溶剂型漆,由于溶剂含量不同,在循环风回用时需区别对待,通过严格的计算选用可靠的方案,防止污染环境和发生人身伤害事故。


3 干式喷漆室与湿式喷漆室比较

干式喷漆室与湿式喷漆室的比较见表1。

表1 干式喷漆室与湿式喷漆室比较

干式喷漆室与湿式喷漆室比较

注:我国尚无干式、湿式喷漆室的运行对比数据,国外数据显示:干式喷漆室比湿式喷漆室每年运行成本降低40% 以上。

新型干式漆雾分离装置应用研究,对汽车涂装喷漆室的新型干式漆雾分离装置的应用进行分析研究 中国机械网,okmao.com

4 结语

综上所述,随着技术的成熟和新技术的运用,干式喷漆室已具备取代湿式喷漆室的必要条件,需考虑的很重要一点是干式喷漆室技术的国产化程度不足,完全使用国外技术不可避免会带来使用、维护成本居高不下的弊端,因此,需综合考虑公司现状并进行合理预算后选择合适的喷漆室形式。干式喷漆室技术已受到广泛的关注,一汽大众的新生产线已成功运用了干式喷漆室技术,更多的主机厂也开始了对此技术的研究。随着我国干式漆雾分离技术应用范围的扩大,以及国产化程度的提高和我国对环保、节能的重视,该技术在涂装喷漆室的应用必将越来越多,对此技术的研究探讨有利于涂装环保、节能降耗技术的快速推广应用。


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