涂裝車間烘干室體結(jié)構(gòu)及原理介紹

馮妍

合眾新能源汽車有限公司 浙江省嘉興市 314500

涂裝烘干室根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，分為直通式、π式以及橋式烘干室體，其中橋式烘干室體占地面積較直通式大，室體出入口氣流向上，容易將熱空氣封閉在爐內(nèi)，保溫效果好，但在出入口散熱較π式烘干室大；π式烘干室兩側(cè)有高溫升降機(jī)，通過(guò)升降設(shè)備將車體運(yùn)輸至上層烘干爐內(nèi)烘烤，因烘干爐在設(shè)備上層（一般在3.5米以上），相對(duì)潔凈度較高，一般用于面漆等要求漆面質(zhì)量較高的工序烘烤，因包含升降機(jī)等設(shè)備造價(jià)較高；直通式烘干室結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，工件一般通過(guò)地鏈輸送的方式運(yùn)輸?shù)胶娓墒覂?nèi)，烘干室兩端設(shè)置有大門或者風(fēng)幕，防止熱量外溢，多用于烘干溫度較低的工況。

1 電泳烘干室

電泳烘干室體一般采用四元體對(duì)流方式加熱，供氣熱源為天然氣，烘烤溫度要求為180℃-200℃*30min 。四元體相對(duì)于三元體，除包含換熱、過(guò)濾、送風(fēng)外，還包含燃燒環(huán)節(jié)，一般分三段，第一段為升溫區(qū)，第二第三段為保溫區(qū)，均使用嵌入式離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行對(duì)流加熱。溫度設(shè)定，一般根據(jù)所需烘烤的油漆的工藝參數(shù)以及烘干爐的長(zhǎng)度確定每段的烘烤溫度以及烘干時(shí)間。

烘干室烘干加熱主要有兩種方式，分別為輻射加熱及對(duì)流加熱。輻射加熱的工作原理為利用輻射源發(fā)出的紅外線電磁波進(jìn)行物體加熱，使其被物體吸收后轉(zhuǎn)化為熱能，它的優(yōu)點(diǎn)在于加熱速度快，效率高。但是這種方式對(duì)于大件及形狀復(fù)雜的物體存在加熱不均勻現(xiàn)象，故涂裝的烘干室加熱一般采用對(duì)流加熱。對(duì)流加熱原理是將封閉空間內(nèi)的熱空氣加熱后均勻的噴射到被烘烤物體上，通過(guò)對(duì)流的方式使車身漆膜被均勻的加熱后迅速固化。對(duì)流式烘干室體是將熱空氣作為媒介對(duì)車身進(jìn)行加熱，能夠保證被加熱物體受熱均勻，故汽車行業(yè)漆膜加熱一般多使用對(duì)流加熱。

四元體為烘干室的熱源提供者，其工作原理為新鮮空氣經(jīng)過(guò)濾后在四元體內(nèi)部與加熱裝置通過(guò)管式換熱器間接換熱后，源源不斷的將燃燒器燃燒后產(chǎn)生的熱量帶走，通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)經(jīng)熱風(fēng)管路將熱風(fēng)輸送到烘干室上部，通過(guò)噴嘴或預(yù)留風(fēng)口噴射到烘干爐內(nèi)，使烘干室溫度逐步升高，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，燃燒器自動(dòng)停機(jī)，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度4～5℃時(shí)，風(fēng)機(jī)和燃燒機(jī)又自動(dòng)開機(jī)，烘房?jī)?nèi)溫度保持恒定，當(dāng)烘干時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，可進(jìn)行燃燒機(jī)設(shè)定使其自動(dòng)關(guān)閉，烘干結(jié)束。工件被加熱后產(chǎn)生的氣態(tài)有機(jī)化合物（苯及二甲苯等），由廢氣吸入風(fēng)機(jī)從烘干室內(nèi)抽取后送入廢氣處理裝置（RTO或TAR）進(jìn)行焚燒，最終形成潔凈的CO2和水進(jìn)行排放。

圖1 四元體原理示意圖

圖2 PVC烘干室內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2 PVC烘干室

PVC烘干室一般用于烘烤粗細(xì)密封及UBS的底涂膠，因溫度及潔凈度要求不高，一般采用直通式烘干室。送排風(fēng)方式采用上抽下送式。烘干室出入口設(shè)風(fēng)幕，用風(fēng)機(jī)噴吹出高速氣流而形成一道隔離風(fēng)門，以阻斷外部冷空氣與內(nèi)部熱空氣的熱量交換，從而減少熱量的損耗。風(fēng)幕風(fēng)嘴分布形式可根據(jù)門洞大小、烘烤溫度高低、輸送裝置結(jié)構(gòu)，布置在門洞上側(cè)、下側(cè)、左右兩側(cè)或一側(cè)等。風(fēng)嘴噴射方向與門洞端面呈30°～45°夾角，噴射口氣流速度一般為20 m/s。

3 水汽烘干室

圖3 面漆烘干室結(jié)構(gòu)示意圖

對(duì)于B1B2的水性漆工藝，一般在噴涂罩光清漆前進(jìn)行水性色漆的閃干，溫度控制在80℃，時(shí)間為8-10min.內(nèi)部結(jié)構(gòu)與面漆烘干室相同，因?yàn)楹婵局兴趾枯^高，故烘干室引入的風(fēng)量預(yù)先經(jīng)過(guò)表冷段進(jìn)行除濕后再進(jìn)入烘干室進(jìn)行烘干，送排風(fēng)采用上送下抽式，因烘烤時(shí)間較短，一般只需要一個(gè)四元體提供熱量。

4 面漆烘干室

面漆烘干爐包括低溫段、高溫段以及氣封段（進(jìn)口及高低溫烘干段之間均有氣封段），每段根據(jù)熱量需求接一到兩個(gè)四元體提供熱量，四元體燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到室體外，烘干室內(nèi)產(chǎn)生的富含VOCs的有機(jī)廢氣接RTO管路進(jìn)行處理后排放。

面漆烘干室一般采用橋式或π式，與輸送鏈或滾床相配合。橋式烘干室的被涂物進(jìn)出口端有一定的傾斜角度（懸掛式輸送的傾斜角度為20°-30°，地面輸送為15°-17°）；π式烘干室的進(jìn)出口有升降機(jī)垂直升降，與滑撬輸送系統(tǒng)相配合。兩者均采用四元體加熱，送排風(fēng)采用上送下抽式在烘干室體內(nèi)部形成對(duì)流，從而達(dá)到烘干漆膜的效果。送風(fēng)和回風(fēng)管路一般設(shè)置在加熱室與烘干室室體內(nèi)部，一是可以利用內(nèi)部空間，二是無(wú)熱量散失。若室體內(nèi)部空間不容許，必須布置在室體外部時(shí)，風(fēng)管數(shù)量應(yīng)盡量減少，且外露風(fēng)管必須采取保溫措施（橡膠或巖棉保溫等）。

5 強(qiáng)冷室

烘干室后一般接強(qiáng)冷室，用于給剛出烘干室的被涂物降溫，以適應(yīng)下道工序的作業(yè)（噴涂或檢驗(yàn)）。冷卻室一般緊挨烘干室的出口布置，一般為1-2個(gè)工位。強(qiáng)冷室配有風(fēng)機(jī)及送排風(fēng)管路，從廠房外吸入新鮮空氣后經(jīng)過(guò)表冷段(一般通過(guò)冷凍水換熱，進(jìn)口溫度7℃，回水溫度12℃）冷凍換熱及過(guò)濾后，由風(fēng)機(jī)送到冷卻室兩側(cè)的風(fēng)道中，再通過(guò)噴嘴吹向被冷卻物表面。被冷卻物加熱后的熱風(fēng)從烘干室的上部吸出，排向室外。一般被冷卻后的車身溫度為35-40℃。

烘干室體進(jìn)口及強(qiáng)冷室出口一般設(shè)有自動(dòng)卷簾門，室體內(nèi)腔要求F6的過(guò)濾精度，外部一般設(shè)有保溫層，均須使用非燃材料制造。保溫層厚度一般為75～100mm。

以上為涂裝車間常用烘干室體結(jié)構(gòu)及送排風(fēng)方式介紹，各廠家可根據(jù)工藝的不同合理選擇不同類型的烘干室體進(jìn)行烘烤，達(dá)到提高工件油漆烘干質(zhì)量、節(jié)約能源、降低環(huán)境污染的目的，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。