加湿器在涂装车间应用的效果分析

文章来源:现代涂料与涂装 点击数:41 发布时间:2019-06-07
干式喷雾加湿器作为一种简单的加湿设备,无复杂的机械机构,加湿效果直接、快速,在涂装车间的应用正在逐步增加,本文从实际现场应用干式喷雾加湿器验证出发,对干式喷雾加湿器在涂装车间应用的效果进行分析总结。详见正文.
加湿器在涂装车间应用的效果分析

0  引言

空气湿度和温度一样,都是空气环境的重要因素,它对人们的生活、工作以及工业生产都具有重要意义。对于涂装车间而言,除喷漆室因工艺需要严格控制温湿度外,其余空间受成本限制一般不会严格控制温湿度,可随外界大气温度度变化而变化。干式喷雾加湿器作为一种简单的加湿设备,无复杂的机械机构,加湿效果直接、快速,在涂装车间的应用正在逐步增加,本文从实际现场应用干式喷雾加湿器验证出发,对干式喷雾加湿器在涂装车间应用的效果进行分析总结。


    1 设备及原理介绍

空气中漂浮着大量的粉尘颗粒,一般直径超过10 μm的颗粒附着在车身表面喷涂后就会在漆面产生目视可见的颗粒。而空气中含量最大的是直径在0.5 μm以下的粉尘,在干燥的空气中微小的粉尘会因静电吸附而聚集成大的粉尘,变成可影响漆面外观的杂质。作为除尘对象的粉尘粒径一般在0.01~100 μm之间,通常100μm以上的尘粒受重力的作用影响,可以很快降落而不成为除尘对象。而1 μm以下的微尘粒子由于质量轻,可在空气中随气流漂浮,分离极为困难。


    干雾加湿系统喷出平均粒径8 μm的水雾,浓密细小的水雾极易捕捉到空气中的微尘,被捕捉的微尘由于质量加大,会自然下落沉降,未被捕捉到的微尘也会吸收空气中的水分,质量增加而自然沉降。随着空气湿度的增加空气粉尘之间的静电电压也会下降,当线体内空气相对湿度达到60%后,静电电压可基本下降至最低点,此时空气内由静电效应聚集而成的大浮尘解体达到最大效果,形成不会产生漆面颗粒的微小浮尘。


    干式喷雾加湿器本体采用了抗菌、抗藻、对漆膜无影响的非金属材料,可以保证在使用期间无生锈、细菌繁殖堵塞喷雾口。以纯水为加湿介质,压缩空气为雾化动力源。系统内设置湿度传感器及启动控制阀门,湿度传感器监控线体内湿度并反馈至控制器,控制器根据线体内湿度控制阀门开启,干式喷雾加湿器启动开始对室体进行加湿。


    2  设备安装位置选择

人工打磨线体内由于人的走动会导致空气内浮尘飘浮不定,会影响浮尘自身沉降,并且打磨作业会产生大量打磨灰,线体内部的空气质量相较于无人工作业的存贮要恶劣,故干式喷雾加湿器的安装位置以人工打磨线为主,存储区为次。


    干式喷雾加湿器安装数量需以干式喷雾加湿器的加湿量及需加湿的区域空间体积、送排风量、未加湿前相对湿度以及目标加湿湿度为基础进行计算,以某品牌四口喷雾干式喷雾加湿器为例,该设备可在气压0.3 MPa,水压0.15 MPa状况下达到最大加湿量9.6 L/h。


    以我公司某车间打磨线为例,该线体共安装干式喷雾加湿器2台,加湿前环境相对湿度在40%-50%范围内波动,开启干式喷雾加湿器1 h后,相对湿度提升至60%以上。 


    3  验证方案设计

空气源影响漆面的质量的主要因素是颗粒与纤维,本次验证使用黏尘湿板(涂装车间常用黏尘塑料胶带,尺寸为20 cm×20 cm)放置在线边,高度与车身水切安装位置平齐,距底部格栅约1.5 m。为保证数据能够有效代表生产期间状态,黏尘湿板放置时间定为开班1 h后(干式喷雾加湿器为开班前0.5 h开启),并经作业4 h后,取回湿板,检查湿板上的附着物。同时在终检线体跟踪车身颗粒数据在加湿器关闭及开启期间变化数据。


    我公司某车间中涂打磨线共安装2台干式喷雾加湿器,该线体设计为封闭室体,工艺空调送风,送风温度夏季<26 ℃,相对湿度>50%。设置黏尘湿板(即图中数据检测位置)的位置共设计7处,其中线体内部3块,线体外部4块。加湿器安装位置及数据检测位置见图1所示。

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    试验验证持续4周,其中第1周为干式喷雾开启状态,第2周为干式喷雾关闭状态,第3周为干式喷雾开启状态,第4周为干式喷雾关闭状态。 


    4  应用效果及评价

应用效果从空气洁净度指标及车身颗粒数指标进行评价,空气洁净度以黏尘湿板上黏附的粉尘数及纤维数量为指标衡量,持续跟踪黏尘湿板所黏附的粉尘数及纤维数量,结果见表1~2。为保证数据的可靠性,车身漆面颗粒数据已去除了常见的缩孔、异色、胶渣等漆膜弊病。

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    从表1~2中可见:1)在开启干式喷雾器后,黏尘板上能够读取的颗粒数量相较于未开启状态存在明显的下降趋势,未安装喷雾器的位置下降程度比安装有喷雾器的位置低;这可以从喷雾器作用原理得到解释:由于空气的流动,湿度高的空气会向湿度低的空间移动,最终所有位置的湿度都会提升。空气颗粒数减少。2)在开启干式喷雾器后,黏尘板上能够读取的纤维数量相较于未开启状态存在明显的下降趋势,未安装喷雾器的位置纤维数量基本无变化;这主要是因为,打磨线的纤维主要来源于静电服(我司采用一体式静电服、静电手套,员工自己衣物无外露,故可基本排除自带衣物纤维),静电服纤维的材料为涤纶,亲水性不佳,其吸附水蒸气的能力差,故在没有直接与水滴接触的情况下,重力下降不明显。黏尘板上收集到的纤维颗粒未发生明显变化。


    小结:

安装有喷雾设备的位置,对空气颗粒数、纤维有着明显的下降趋势,打磨线体最高可减少50%的颗粒数,及1/3以上的纤维数;未安装喷雾设备的位置,非打磨工位1、5、6在喷雾器开启后,湿度逐渐升高,导致空气颗粒数也有了一定的降低,纤维数变动不大。


同时在终检线以单车颗粒数为基准进行统计,每天共统计10台车,其中上午5台,下午5台。为减小误差,统计的所有车均为同一车型同一颜色,结果车身颗粒数在开启干式喷雾加湿器后会有明显下降,开启时的第1周单车6.5个,关闭时第二周单车9.7个,开启时第三周单车4.6个,关闭时第四周8.3个。表明干式喷雾加湿器对于降低车身颗粒有效。


5  注意事项


虽然干式喷雾器设备简单,无复杂的机械结构,但在安装及使用过程中仍需注意设备状态。


安装阶段:首先是压缩空气及水质的要求,压缩空气要求无油,水质要求为二级纯水电导率不大于5 μS/cm。压缩空气管路安装油水分离器,纯水管路需安装水过滤阀组;过滤阀组及控制阀组管阀件均需采用不锈钢件;阀组间采用铝塑管连接;主管路与加湿器之间使用高压尼龙管连接,并设球阀;管道根据可根据现场水源点及气源点实际排布情况安装。各部件组装完毕后必须经耐压试验,以保证不泄露。


使用阶段:每隔3个月需将加湿器拆卸吹扫,溶剂清洗,以防长时间使用后管路内杂物或细菌尸体堵塞喷水口,造成出水不畅、滴水甚至堵塞。


我司在安装干式喷雾加湿器时曾担心喷涂线入口设置可能会在车身平面产生细小水滴导致漆面发生缺陷,在实际运行过程中并未出现此类问题,表明此设备喷出的细雾可完全汽化。但考虑到该位置无人员值守,如发生泄漏不易及时发现,故仍不建议在此处设置。


6  结语


干式喷雾加湿器原理简单、效果明显,其在提升空气洁净度的同时对线体环境也有改善效果,尤其是在夏天由于室体封闭,大量检验光源散热造成了线体内温度升高,水雾在蒸发的同时吸收热量降低了线体的温度,减轻了作业人员身体的不适,作业效率及员工幸福感也得到提升。目前我司已推广应用此类设备,安装线体由打磨线向存储区发展。作为一种简单有效的手段,相信此种设备在涂装行业的应用将越来越广泛。