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2节能型粉末涂料固化技术
节能环保是涂装生产的发展趋势,因此以粉末涂装替代传统的溶剂型涂料涂是降低VOC排量,减少污染,保护环境的有效途径。然而由于粉末涂料的固化温度高,致使粉末涂装在生产应用中增加了热能的消耗,提高了生产成本。
针对粉末涂料烘烤温度高问题可以从优化节能组件着手进行分析,大多数涂料中有机结合键的吸收波长在3~25μm左右,选择节能型的远红外电热辐射器作为粉末涂料固化的加热器,它把电能中大部份的能量转换成远红线,并能吸收和转换可见光和近红外为远红外线,其远红外波的发射区间为(3~50)μm,从而发射波形与涂料的吸收波形呈最佳匹配,在粉末涂料烘干固化中充分发挥了其节能作用。
六、涂装设备技术应用及综合管理
1节能型烘干炉及UV固化技术
紫外线(UV)固化和双固化清漆用作汽车外表面涂装,在环保、节能、涂膜性能(外观装饰性、耐酸雨和抗划伤性)和涂装成本等方面都有较强的竞争力。采用高固体分(>70%)清漆,与专用的聚异氰酸脂齐聚物组合,在喷涂过程中有效组分能很好混合,根据需要可高温烘干(140℃),也可低温烘干(90℃或低于90℃),与普通清漆相比可缩短烘干时间(10~15min)。双固化型清漆在工艺、涂膜性能、经济、环保等方面有以下优点:(1)施工工艺:UV和热固化可同时使用,可改善内表面/阴影区域的涂装性能;(2)涂膜性能:极好的外观装饰性,涂膜有优异的抗划伤和耐腐蚀性;(3)经济性能:烘干室长度可缩短,设备投资费用最低;(4)环保方面:因节能和高固含量(>70%),从而降低VOC排放量。
一般车身涂层烘干采用辐射加对流形式或采用循环对流加热方式。辐射对流形式即烘干炉前端为辐射加热区(约占全长l/3),后端为对流加热区,这样就加快了工件升温速度,缩短工件升温时间,不仅节能,而且涂层表面干的较快,可防止灰尘沾附在湿涂层上,有助于提高涂层外观质量。烘干室采用循环对流加热方式,炉膛空气重复循环,有机物气体含量高时需要不断排出,以维持其浓度不超过爆炸极限。但这些排出的气体温度高并且含有可燃气体,一般经过处理后才能排放。因此,国内外通常进行尾气燃烧一能源综合利用方式进行节能。德国杜尔公司设计的、以天然气或柴油为热源的轿车车身涂装用的"П"型烘干室比较先进,采用了可燃气体的完全燃烧,燃烧后的高温气体通过逐级利用后排出,这种方式的能源利用率达70%以上,与传统的对流式烘干相比,热效率提高l倍以上。
从烘干室来的含VOC的废气(约160℃),经焚烧炉外壳的废气热交换器加热到500℃左右后经过燃烧喷嘴四周与天然气一道喷燃,使燃烧室内温度达760℃左右。在760℃废气中的VOC可完全净化,使VOC和CO(一氧化碳)的含量降低,并达到废气能量的综合利用。
760℃的烟道气经废气热交换器降温到450℃(温度可通过端头的旁通阀调整),再供给烘干室的多个热交换器加热烘干室的循环空气。最后再经换热器加热供烘干室的新鲜空气,然后排出屋面。如图下图所示。
2车间空调系统的使用
目前汽车涂装车间的送风系统大多采用能控制温湿度的中央空调系统。中央空调系统一般由进风段(含手动/自控多叶阀)、初中效过滤段、加热段、表冷段、自控加湿段、风机段、均流段、消声段、终中效过滤段、出风段(含多叶调节阀)等组成;温湿度自动控制。排风系统一般采用大功率的防爆风机,送排风系统一般均采用软启动变频控制。涂装车间的中央空调系统除了选用高效率的电动机、风机外,还要重点考虑部分排风量和排水量(尤其夏天的制冷水和冬天的蒸汽冷凝水)的回收利用。冬季控制喷漆室温度的时候,蒸汽加热空气产生大量的冷凝水,此冷凝水的温度一般在80℃左右。用回收的80℃左右的冷凝水对空气进行喷淋、加温和加湿,用于调节喷漆室的温度和湿度,节约了蒸汽和水的用量,动能厂也节省了用泵回收冷凝水时的电能消耗。
喷漆室在生产模式和清洁模式需求的风量是不一样,清洁模式需要的风量可以小些,所以喷漆室中央空调机组需要根据不同情况供应不同的风量,这需要选好中央空调机组的控制方案。
离心式风机的转速降低后,其消耗功率会大幅下降,例如:转速降到50%时,轴机械功率锐减至12.5%。变频调速效率高,当转速降到50%时,效率η≈95%~98%,几乎近似不变,所以变频调速节能效益最佳。有双电机的中央空调机组,往往选择软启动和变频调速相结合的控制方案。
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