湿式喷烤漆房如何保证烘烤时湿度不超标?
所谓喷 烤漆房 就是喷漆,烤漆均在同一室内进行的双功能涂装设备,喷烤漆房按捕捉过喷漆雾的方式不同分为干式喷烤漆房和湿式喷烤漆房,湿式喷烘漆房与干式喷烘漆房主要不同之处是湿式喷烤漆房用水捕捉过喷漆雾,而不是用干式过滤棉。
涂装过程中对设备内湿度有严格要求,湿度过低,喷枪雾化好,漆雾飞散大,浪费油漆且污染环境。因而冬季喷漆室需加湿;湿度过高,喷枪雾化效果差,漆膜光泽差,而且湿度较大下喷漆烘干,漆膜会泛白,因而夏季要除湿。涂装标准规定,涂装设备内相对湿度应该在RH55%~RH75%之间。
湿式喷烤漆房由于其格栅下有水,因而烘烤时如不采取措施,水挥发必然导致室内湿度超标,因而此问题当然成了湿式喷烤漆房研制的关键技术和难点,也是之所以干式喷烤漆房在中国国内存在十几年后才于九八年研制出国内第一台湿式喷烤漆房的原因。
在此我们将研制第一台湿式喷烤漆房的体会与大家探讨一下。
一、相对湿度的概念及其特点
影响环境的湿度是相对温度而不是绝对湿度。
相对湿度的概念是:
与相对湿度有关的变量有:温度、绝对湿度、焓、水蒸汽压力
从下页的附图 — 湿空气焓湿图中可看出这几个变量的关系。
与我们这个课题研究有关的一个特点是:
1〕根据温度与相对湿度的理论关系:绝对湿度不变的条件下(等湿过程),温度越高,相对湿度越低。
2〕在温度不变的情况下,绝对湿度增大(即空气中含湿量增加),相对湿度也增大。
二、保证湿式喷烤漆房烘烤时相对湿度不超标的措施
措施应紧紧围绕着以上叙述的相对湿度的特性来探讨,总的方向是:
1、采取措施尽可能减少烘烤时挥发到烘房内的水量(即含湿量),靠减少循环风中的绝对湿度达到降低相对湿度的目的。
2、在可能的情况下,尽可能提高各工作过程的环境温度,利用相对湿度随温度升高而降低的特性来保证相对湿度不超标。
采取的具体措施方法是(借助于下面的湿式喷烤漆房工作原理图来说明):
(一)结构上措施
1、烘烤时循环风管路从淌水板上面走。
2、淌水板做成大坡度,便于水很快流干。
3、废气排风从水旋器下面引走,保证水旋器内烘烤时始终有自上而下的风,压住水蒸汽挥发。
4、为使各水旋器通过的水相等,水旋器的上口一般高出淌水板70~80mm,这样即使水泵停止供水,水池中的水也永远流不净,这会增加烘房内的相对湿度。为了解决这一问题,将其中一个水旋器上口做的与淌水板相同高度,这样则可将全部水流净。
5、分段送排风
(二)工作过程设计上的措施
1、靠调整烘烤循环风系统上的风阀来保证在水旋器上方正压,压住水蒸汽。
2、靠送排风不循环的流平带走一部分水。
喷漆停止,水泵立即停止,烘烤前要流平10分钟,此时热风不循环,仍按喷漆状态送排风,将淌水板上的残留水份排出。
湿式喷烤漆房流平的目的不仅仅是溶剂挥发,其更重要的目的是吹干地面上的残留水份。
参考上面的焓湿图来说明此问题:
流平可以带走的水量与流平时间和流平温度有关,时间越长温度越高带走的水量越大。
流平的时间、温度、挥发水量、要保持的相对湿度要求、单位时间内参与送排风的风量这五者之间存在着数量关系。
为便于读者定量了解这一过程,以在湿度较大的青岛地区建的一台大型湿式喷烤漆房为例说明此过程。
该喷烤漆房送排风风机每小时送风量为Q,整个系统容 积为V(含操作间、热 风源、循环风道),查《暖通设计手册》,青岛夏季平均气温为25.1℃,平均相对湿度为RH85%,确定升温流平温度为30℃,流平时间为t分钟,计算流平所能带走的水量:
借助于《湿空气焓湿图》,升温流平是要达到这样的效果:用升温流平保证虽然水蒸汽挥发,但烘房内的相对湿度却没增大。
从图可以查到,25.1℃下相对温度RH85%的湿空气中含湿量为17.1g/kg干空气,30℃下RH85%的湿空气中含湿量为23g/kg干空气,由此计算出在通风量为Q,流平t分钟能带走的水量为:1.2Q·t/60×(23-17.1)=0.118Q·t〔克〕
其中1.2表示空气容重为1.2kg/m3
假设Q=100000m3/h,流平10分钟,则得流平带走水量为W1=118kg
(三)烘烤升温原理上允许的水蒸汽挥发量
流平结束后,该喷烤漆房进入烘烤升温阶段,假设从30℃升到60℃,这时热风是循环的,烘烤升温过程中要达到这样的效果,靠温度升高相对湿度下降的特性,来保证容积为V的整个循环系统虽然此过程不断有水蒸汽挥发,但相对湿度不但不增大,还要下降到RH75%。
计算此过程允许的最大水蒸汽挥发量。
把烘烤升温及水蒸汽挥发分解为两个过程的组合:首先是等湿升温,这时系统的绝对湿度不变,相对湿度随温度升高而降低;第二个过程是等温加湿过程,即地面水蒸汽挥发,这时温度不变,挥发的水蒸汽使相对湿度、绝对温度都加大。
查《湿空气焓湿图》,30℃下RH85%的湿空气中含湿量为23g/kg干空气,而60℃下RH75%的湿空气中含湿量为80g/kg干空气,因而烘干升温所能允许挥发的水蒸汽量为:
1.2×V·(80-23)(克)
假设该系统容积为2000m3,则仅烘干升温所能允许挥发的水蒸汽量为:
W2=136.8kg。
除此外,烘干室在烘烤时为防止烘房内有机废气浓度达到该气体爆炸下限发生危险,在热风循环过程中要有少量废气排出并同时补充等量的新风(假设3000m3/h),补充进的这部分新风(25.1℃)升温到60℃仍可以吸收一定的水量。前面已知25.1℃下相对温度RH85%的湿空气中含湿量为17.1g/kg干空气,因而补充新风吸水量为:
W3=3000×1.2×(80-17.1)=226kg
即该湿式喷烤漆房烘烤进允许挥发的水量为362kg,再加上升温流平能带走的水量118kg,总计为480kg水。
通过此数量,我们不必对烘房烘烤时的相对湿度过于担心。
如果结构设计时出现了水池中存水太多的情况,或实际操作时出现了烘房内相对湿度过高的问题,则可采取如下措施:
升高流平温度。
延长流平时间。
在不显著增加 涂装生产线 整个废气处理费用的前提下,加大废气处理风量,即补充新风量。
艺允许情况下,提高烘烤温度。
在这几个措施中,从焓湿图及工作过程可看出,由于流平时送排风不循环,因而尤以升高流平温度效果最显著。
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