小件噴漆室的漆霧綜合處理應用

【摘 要】在涂裝工藝中，噴漆過程會產生大量漆霧，其主要成分是樹脂微粒和二甲苯、松節(jié)油、香蕉水等有機溶劑蒸汽，這些有害物不僅影響操作者的健康，而且當其達到一定程度時，有可能引起著火爆炸的危險。目前國內外最常見的漆霧處理方法就是洗滌法。洗滌法的形式很多，有水簾式、噴淋式、水旋式、沖擊式、文丘里式以及無泵水幕式等。由于使用條件不同，其各種方法都有其各自的優(yōu)缺點。現以某農用機生產廠小件噴漆室為例，介紹漆霧的多級凈化綜合處理應用。

【關鍵詞】小件噴漆室；漆霧凈化；處理應用

設計選型。工件大?。?00×400×700（長×寬×高），工件重（含掛具）：13kg。屬小型工件。從經濟角度等因素綜合考慮，選用水簾噴漆室，輕型鏈輸送，通風方式上送風下排風方式，噴漆室頂部設均壓室。根據工件的輸送高度等確定噴漆室外形尺寸（長×寬×高）：4.0×3.1×4.0m。

噴漆室示意圖如：

一、水簾噴漆室亦稱瀑布式噴漆室

其工作原理是利用噴漆室內的負壓和定向氣流，使散布于空氣中污染操作環(huán)境的漆霧落入水幕中，后經氣水分離裝置將空氣排出，漆和水回流到水槽內。

水簾噴漆室結構特點是將噴漆室垂直方向的內壁做成光滑的淌水板，用水泵將水注入上面的水槽，且使水在淌水板頂部溢流，在該板面上形成瀑布狀態(tài)的水幕。噴漆時，漆霧只要碰撞到水幕，就會被水吸附，沖至下部水槽中積存。但對于部分沒有碰撞到水幕的漆霧未能被捕集，為此，我們配合采用了無泵水幕的旋風裝置、噴淋式過濾，擋板式氣水分離以及迷宮式氣水分離等漆霧過濾裝置，形成多級凈化綜合處理。

為了保證水簾的正常工作，設計及制造時必須注意兩點：

1、淌水板必須光滑，保證水幕厚度均勻，不起線流，因此在制造中應選光滑的鋼板做淌水板，（一般采用2～3mm厚鋁板制作）。在加工中也要保證一次成型，對較小的淌水板面最好采用整片鋁板，不要拼接。較大的淌水板面拼接時接縫要與水流方向平行，寬度方向的不平度約為2～4mm，成型后的板應有一定的剛度，以免工作時氣流作用在其上產生變形，引起水幕不勻。為保證淌水板長度方向上水平度，則要求淌水板在此方向上可微調。

2、水幕必須保證具有一定的厚度，因為水簾太薄，噴漆時射出的漆霧氣流會把水吹開，使水幕板上留下漆塊，破壞淌水板的光滑性。水簾太厚，下落后濺起水花，會影響工件的表面質量。實踐證明當溢水槽中的水位保持在高于槽口7～8mm時，則水幕厚度即可達到4～5mm。滿足設計、使用要求，整個水幕板水量均勻。

二、旋風裝置

原理是將含有漆霧的空氣先經過水幕清洗后，隨即進入“沸騰攪拌通道”，利用高速氣流產生的沖擊作用，將水卷起來，代替水泵加壓使水霧化。

工作時，含漆霧的空氣在通風機引力的作用下，以很高的速度（20～30m/s）進入旋風器內，水與含漆霧的空氣在卷吸板的作用下，邊旋轉，邊進入。這時，大部分漆霧在離心力的作用下，被卷吸板上水膜捕集，其余的漆霧與水霧一起在清洗室內往返碰撞而形成含漆霧的水滴，落入清洗室下部，經返回水路流至水槽前部存積。為達到理想風速，淌水板由固定段和可調段兩部分組成。

三、擋板式氣水分離器

原理是利用分離器前后壓差劇變，空氣中的水滴在重力作用下，落入集水槽中，而且氣水分離器擋板與擋板之間的間隙很小，并折成一定導流角，迫使氣水分離。

擋板分離器具有壓降低，處理量大、抗堵塞能力強等優(yōu)點，但其除霧效率隨霧滴的直徑減小而明顯下降。只有液滴直徑小于15μm，即使含有固體粒子，擋板除霧都是最合適的。因此在集氣箱內的設計中我們增設置了5片擋板，擋板和水平方向的夾角為12～15°，向下傾斜，彼此重合長度為50mm左右，擋板之間的間隙空氣流速為5～6.5m/s。經過旋風裝置后的高速氣流進入集氣箱后由于氣流速度突然降低，被帶起的大部分含漆霧的水滴因為重力的作用會落回通道口下方，而剩余水滴經過擋板氣水分離器。當水霧和空氣在擋板之間碰撞時，水霧凝聚為較大的水滴從擋板流下來，與空氣分離。擋板氣水分離器的結構簡單，阻力小，重量輕，容易清理。但水霧粒度較小時，分離效果差。另外，擋板間的空氣流速不宜太大，否則氣體在折流的同時也推動著已經著壁的液體向著氣體流動的方向流動。如果液體到擋板壁的邊緣時還沒有脫離氣體的這種推動力，那么已經著壁的液體將被氣體重新帶走，無法分離下來。

四、噴淋式過濾裝置是用噴射的水滴來進一步清洗漆霧

在第一級和第二級擋板間隙處均設置一排噴嘴，為達到理想的清洗效果，噴水方向和漆霧的流動方向相反。噴水系統(tǒng)所采用的噴嘴一般為螺旋噴嘴或Y-1型霧化噴嘴。這兩種噴嘴霧化性能好，用水量小，但容易堵塞。還有一種反射式噴嘴，這種噴嘴口徑較大，約12mm，利用擋板反射使水霧化，不易堵塞，但霧化效果差，用水量大。噴嘴之間的距離不大于300mm，根據噴嘴的數量及流量確定泵的流量。為便于維修，殼體設置維修便門，便于清理噴嘴。

五、迷宮式氣水分離裝置

單靠液體在自重作用下氣液分離的效率較低，還有很多液體沒有分離下來就被排入空氣中。所以我們在風機前的吸風管處加設了迷宮式氣水分離裝置。能夠將細小的水霧與空氣分離，其結構是將數片折板用框架固定組成，當水霧和空氣在折板縫隙之間曲折流動時，水霧被凝聚成較大的水滴從折板流下來，與空氣分離。折板自上而下彎曲，彎曲的角度為30～45度，折板之間的距離為50～80mm，分離器的高度為450mm，折板材料為0.8mm的不銹鋼板。為便于拆裝清理，可將分離器作成數個可分的單元體，放置在集氣箱的上部。如圖所示。通過迷宮的空氣流速一般取5～8m/s，分離效果較為理想，分離效率可達75%～90%，風道阻力為60～120Pa。

為了減輕折板分離器的重量，便于拆裝清理，可將折板分離器作成數個可分的單元體，放置在漆霧清洗室（集氣箱）的上部。折板氣水分離器使用可靠，但結構復雜，阻力大，重量也較大，污染后不容易清理。

六、供水系統(tǒng)

用來保證噴漆室清洗所需要的水量的正常循環(huán)，由水泵、地下水槽、溢流槽及管路組成。

水槽是用來貯存循環(huán)時所需要的水量和將水中的涂料淤渣沉淀過濾。另外，當含漆霧的空氣流經水槽時，少量的漆霧也可被粘附。水槽用鋼筋混凝土澆灌而成，設置在噴漆室下部車間地坪之下，槽沿鋪設格柵板。水槽內設置三級過濾器且設有低高位報警功能的浮球閥。為保證有效的漆霧的捕捉能力，生產時需向水槽內添加涂料分散劑，使落入槽中的涂料成乳化狀態(tài)，不結塊，水槽的有效容積應為水泵每小時流量的8～12%。

溢流槽主管沿溢流水槽長度方向設置，在主管道上，按間距500～700mm安裝支管道，向溢流水槽供水。為了溢流均勻和防止漂浮物流至淌不板，溢流水槽中設有隔板，使水從隔板下部流至淌水板為了防止堵塞，支管道的直徑水小于25mm。

水泵采用自吸式無堵塞排污泵，水泵的吸口應低于最低液面的350～400mm。吸水口處安裝過濾網。

水泵流量由兩部分組成，一部分是保證水幕的供水流量，一部分是保證噴淋過濾的供水量：

水槽中需定期添加專用的漆霧絮凝劑，將被“清洗”到水中的漆霧顆粒凝結成渣塊漂浮到水面上便于打撈，同時也可改變漆霧的粘附狀況，避免漆渣黏附到設備內側，減少設備的維護工作量。

七、結論

此種結構，綜合了各種噴漆室的優(yōu)點，制作較容易，維修也很方便。經實踐證明，漆霧凈化率在98%以上，達到了預期的效果。不足之處在于，由于水槽內的水為循環(huán)使用，則噴嘴容易被油漆堵塞，需經常清理。這一點仍需改進。