噴漆室一系列裝置的設(shè)計與計算

萬侖侖 楊茹凱 楊智涵

【摘 要】 水旋器噴漆室能夠很好的處理漆霧，它具有結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約用水的優(yōu)點，是當(dāng)前應(yīng)用很廣泛的一種大型的處理漆霧的設(shè)備。水旋器噴漆室裝置的設(shè)計與計算是我在水旋器噴漆室系統(tǒng)設(shè)計工作中的重中之重。

【關(guān)鍵詞】 噴漆室 裝置 設(shè)計 計算

1.總體設(shè)計

噴漆室的原理是能夠使水和漆霧完美的結(jié)合，其中的過濾裝置安裝在噴漆室底室的格柵上，還有一些其它的裝置比如送風(fēng)裝置，排風(fēng)裝置，最終將油漆處理掉，這樣就完美的保護了涂層的質(zhì)量，處理漆霧的設(shè)備的技術(shù)狀況對于車廂的涂裝質(zhì)量，以及漆霧對環(huán)境的污染方面有極大的影響。我考慮一些設(shè)備比如空調(diào)平臺，擋板氣水分離器等裝置的設(shè)計方案，然后進行一系列計算工作，把我們學(xué)過的知識用在設(shè)計上，并且還研究有關(guān)噴漆室的參考資料，對室體，底室，排風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作一定的設(shè)計，繪制出有關(guān)的草圖，對它的性能進行討論。先設(shè)計出一些方案，計算并且進行檢查看看它合不合理，最后從中找到最理想的方案。最后使用計算機軟件比如AutoCAD或者是SolidWorks將噴漆室系統(tǒng)的二維模型和三維模型構(gòu)建出來。最后檢查有沒有存在一些問題，再進行修改。

2.漆渣處理裝置的設(shè)計

漆渣處理裝置能夠把漆渣在循環(huán)水中分離出來，讓循環(huán)水可以一直被用，一般在循環(huán)水槽中設(shè)置漆渣處理裝置。可以在水中加入漆霧凝聚劑來方便處理。我們想到了三種方案。第一是打撈式漆渣處理裝置，它處理漆渣的方式是用行走升降撈渣機來處理，用內(nèi)襯尼龍和鋼板網(wǎng)來制成撈渣斗，這種裝置具有很小的占地面積，能將池底浮渣和液面浮渣拆分開。第二是過濾式漆渣處理裝置，水槽里面的水收集了大量的油漆顆粒，這些含油漆顆粒的水經(jīng)過沖擊管沖至釋放口，這些油漆顆粒上浮到分離槽的液面上，水從水閥運動到循環(huán)水池里面，這樣可以一直連續(xù)使用。如果收集的油漆顆粒的量達到一定的程度時，這種水閥可以自己自動關(guān)住，關(guān)閉后分離槽就會出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象，漆渣也會自動進入過濾渣斗里面，最后吊車把渣斗送到運渣小車上，其中過濾渣斗是用內(nèi)襯尼龍編織袋和鋼板網(wǎng)制作的。第三是刮板式漆渣處理裝置，這種裝置占用很少的面積，使用上下兩套刮板將池底淤泥和液面浮漆消除掉。最后通過分析得出，第二種方案是最佳方案。

3.門洞的計算

1.對門洞的寬度進行計算

公式為b0=b+2b1

其中b0是門洞的寬度，b是客車車身的最大寬度，b1是門洞和客車車身之間的間隙。

取b1=200mm b0=（2500+2×200）=2900mm

2.對門洞的高度進行計算

公式為h0=h+h1+h2

其中h0是門洞的高度，h是客車車身的最大高度，h1是客車車身下部到門洞底邊的空隙，h2是客車車身的頂部到門洞上面的空隙。

取h1=400mm，h2=200mm

h0=（3000+400+200）mm=3600mm

4.擋板氣水分離器和水旋過濾器的計算

1.水旋器數(shù)量的計算

公式為N=L/K

其中N要取整數(shù)，它是水旋器的數(shù)量，L是噴漆室的長度，K是水旋器的間距。

式中L=15000mm，取K=1000m N=15000/1000=15（個）

2.水旋器直徑的計算

公式為D=1000×√（4Q/3600×3.14Nv）

其中D是水旋器的直徑，v是到水旋器的收縮口處的空氣的流速，Q是噴漆室的排風(fēng)量。

取Q=114660m?/h，N=15，v=22m/s

D=1000×√[4×114660/（3600×3.14×15×22）]=350mm

3.氣水分離器的面積的計算

公式為S=Q/（3600×v）

其中S是氣水分離器它的橫截面積，Q是到氣水分離器的空氣流量，v是氣水分離器它的橫截面上的空氣流速。

式中Q=114660m?/h，取v=2m/s

S=114660/（3600×2）=15.9m?

4.氣水分離器它的尺寸的計算

公式為b0=S/L3

其中b0是氣水分離器的高度，L3是氣水分離器的長度。

b0=（15.9/4）m=3.975m=3975mm

5.供水裝置的計算

1.總共的供水量的計算

公式為G=Qpe 其中，G是噴漆室一共的供水量，Q是噴漆室的排風(fēng)量，p是里面包含漆霧的空氣堆的密度，e是水空比，也就是去除1kg含漆霧的空氣所要的水量。

式中Q=114660m?/h，p=1.2kg/m?，取e=1.5

G=114660×1.2×1.5kg/h=206388kg/h

2.注水管的數(shù)量的計算

公式為n=G/（3600×ρ1vS）

其中，G是噴漆室里面漆霧的過濾裝置的供水量，n是過濾器的注水管的數(shù)量，v是注水管里面的水的流動速度，S是指一根注水管它的有效截面積，ρ1指的是水的密度。

式中，G=206388kg/h，v=1.0m/s，注水管取D=80mm

S=（1/4×3.14×0.08×0.08）m?=0.005m?，n=206388/（3600×1000×0.005）=11.47個，將其圓整得n=12個。

6.照明裝置的計算

公式為N=EAD/Fu

其中，N是需要的燈管的數(shù)量，E是噴漆要求的照度，A是照射地的面積，D是減光的補償率，F(xiàn)是每個燈的光通量，u是噴漆室的照明率。

式中，A=210m?，E=1000lx，令D=1.7，F(xiàn)=2850lm，查表得u=0.4

N=1000×210×1.7/（2850×0.4）支=313支，燈在噴漆室的兩邊的長度的方向應(yīng)該均勻分布，并且使用12支燈為一組，總共設(shè)置28組。

7.結(jié)論

這次噴漆室裝置的計算工作雖然很繁瑣，但是我已經(jīng)將噴漆室裝置的尺寸初步確定，并且滿足可行性以及安全性要求，為我下一步使用AutoCAD進行二維圖繪制以及SolidWorks進行三維圖繪制埋下了伏筆。

【參考文獻】

[1] 胡宗武，徐履冰，古來德.非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)備設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1998

[2] 成大先.機械設(shè)計手冊.第四版.第一卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002

作者簡介：萬侖侖（1995-），男，漢族，河南潢川人，研究生，鄭州大學(xué)，研究方向：機械設(shè)計及理論。