如何保證濕式噴烘漆房的相對濕度（一）
摘要：噴漆是很多產品生產的最后一道工序,協調的漆房的設計較單一功能的噴漆或烘漆設備復雜的色彩、光亮的漆膜,既能起到美觀裝飾作用,又能對工件表面起到良好的保護作用。近年來,國內企業紛紛對噴漆工藝及噴漆車間的設備進行了改進。一般,夏季大氣的濕度較高,而冬季濕度較低,此外濕度的高低還與地區有很大的關系。涂裝標準規定,涂裝設備內相對濕度應該在55%～75%之間。對噴漆質量要求高的場合,為保證適宜的濕度,可以在送風系統中采用加濕器和除濕機裝置。
1、前言
濕式噴烘漆房可不受場地限制,減少噴漆烘烤的一次投資,它適合噴漆霧量大的大型工件批量生產,是新型的涂裝設備。介紹了噴烘漆房的定義,干式、濕式噴烘漆房的區別、特點和應用工況以及濕式噴烘漆房研制的必要性,闡述了保證烘干時濕度不超標是濕式噴烘漆房技術關鍵的原因。從理論分析、結構設計和噴烘漆房操作3個方面介紹了保證濕式噴烘漆房烘烤時濕度不超標的措施。結果表明,濕式噴烘漆房濕度超標問題是可以解決的。
噴烘漆房是適應大型、移動困難工件噴烘漆要求的新型涂裝設備,按捕捉過噴漆霧的方式分為干式噴烘漆房和濕式噴烘漆房,最早實現噴烘漆房一體化設計的是干式噴烘漆房,所謂“干式”是指漆霧的捕捉采用干式過濾棉進行。由于受過濾棉容塵率的限制,需要經常更換過濾面,否則會極大地影響噴漆和烘漆的工藝參數及設備的使用效果,而頻繁更換過濾底棉,既費時,使用費用也高。為了解決這個難題,提出了濕式噴烘漆房的設計思路,即利用液體(常用水)進行漆霧捕捉,液體(水)捕捉漆霧的能力強,適合噴漆量較大的工況。
2、濕式噴烘漆房的關鍵技術
噴烘漆房是既能滿足噴漆工藝環境要求,又能滿足烘烤工藝環境要求的涂裝設備。噴漆房設計需按國家環保、衛生、安全生產等規范,提供噴漆所需要的潔凈空氣,合適的照度、溫度、濕度以及均勻合理的氣流等,及時將污染的空氣排出。而烘漆房需要提供油漆烘烤所需要的均勻溫度、合適的適度、清潔的空氣、廢氣排放等功能。噴烘漆房的設計較單一功能的噴期或烘漆設備復雜的多，需要解決噴漆和烘漆時不同工藝參數的轉換和控制問題。
噴漆時,室內采用全新風送風,送風的濕度、溫度不受室體底部存水的影響。烘漆時,為節省能源,熱風循環使用。由于濕式噴烘漆房室體格柵下部有水,如不采取措施,揮發的水分會通過循環系統回送到室內,增加室內循環風的濕度,導致濕度室內超標。濕度影響溶劑的揮發速度,進而影響涂層流平和流掛性能,高濕度下進行涂裝作業,溶劑揮發使濕漆膜面溫度低于露點溫度,產生水汽在濕漆表面凝露,引起漆膜“泛白”。因而,解決烘烤時室內濕度問題是濕式噴烘漆房研制的關鍵技術。
3、噴烘漆過程中的濕度分析
濕空氣的物理性質和其組成的成分有關,此外還決定于其所處的狀態。濕空氣的狀態通常可用壓力、溫度、濕度、比容、焓等參數表示。濕空氣的狀態參數之間的變化關系可以由濕空氣的焓濕圖求得[2]。被噴涂工件在噴烘漆房內要經過3個階段,即噴漆階段、流平(閃干)階段和烘烤階段。不同階段對應不同的工藝變化,室內空氣也經歷3個階段的變化。以在濕度較大的青島地區建造一臺大型濕式噴烘漆房為例,說明此過程。
(1)初始參數設噴烘漆房送排風風機的送風量為Q/h,整個系統容積為V(含操作間、熱風源、循環風道)。青島夏季平均氣溫為25.1℃,平均相對濕度為85%,確定升溫流平溫度為30℃,流平時間為tmin,烘烤溫度60℃,烘烤時間1h。
(2)噴漆階段根據初始條件,夏季環境條件不滿足噴漆規范要求,根據濕空氣的特性,由焓濕圖可得,將新風加熱到>27.2℃時送入室內,相對濕度將降到75%以下。這種方法簡單易行、控制方便、降低成本,但以犧牲環境溫度為代價。
(3)流平階段濕式噴烘漆房流平的目的不僅僅是溶劑揮發,更重要的是吹干地面(淌水板)上的殘留水分。流平可以帶走的水量與流平時間和溫度有關,時間越長、溫度越高帶走的水量越大。為保證流平時濕度符合要求,需要達到升溫流平時,在有水蒸氣揮發情況下,保證烘房內的相對濕度<75%。《濕空氣焓濕圖》表明,25.1℃下相對濕度85%的濕空氣中含濕量為17.1g/kg,30℃下75%的濕空氣中含濕量為2012g/kg,由此計算出,通風量為Q,流平tmin能帶走的水量為:1.2Q·t/60×(2012g/kg-17.1g/kg)=Q·t(g),其中1.2表示空氣容重為1.2kg/m3。假設Q=m3/h,流平10min,則流平可以帶走的A水量為W1=62kg。
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