紙盒式干式噴房紙盒容漆率提升的探索與實(shí)踐

黃侃　吳崇和

摘 要：為了最大幅度提升紙盒容漆率，進(jìn)一步削減固廢、減少環(huán)境影響及降低生產(chǎn)成本，廣汽本田第三工廠涂裝車間對(duì)新導(dǎo)入的紙盒式干式噴房容漆能力進(jìn)行探索分析，從設(shè)計(jì)硬件、管理基準(zhǔn)上、保證生產(chǎn)品質(zhì)的前提下，提升紙盒容漆率。為行業(yè)提供了可參考借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：紙盒 干式噴房 容漆率 分區(qū)獨(dú)立送排風(fēng) 自動(dòng)風(fēng)平衡調(diào)節(jié)

Exploration and Practice on the Improvement of Carton Paint Capacity in Carton Dry Spray Booth

Huang Kan，Wu Chonghe

Abstract：In order to maximize the carton paint holding rate， further reduce solid waste， reduce environmental impact and reduce production costs， the paint shop of the third plant of Guangqi Honda explores and analyzes the newly introduced carton dry spray booth paint capacity， from the premise of designing hardware， management benchmarks， and ensuring production quality， improve the paint capacity of the carton. It provides the industry with successful experience that can be used for reference.

Key words：paper box， dry spray booth， paint holding rate， partition independent air supply and exhaust， automatic air balance adjustment

1 引言

近幾年，干式噴房在整車涂裝線開始逐步探索和應(yīng)用，尤其是紙盒式的干式噴房，干式噴房紙盒又分為迷宮式、蜂窩式、導(dǎo)流板+過濾棒形式等等。因紙盒容漆的積累會(huì)影響噴房的風(fēng)速及風(fēng)平衡，進(jìn)而影響噴涂品質(zhì)，所以紙盒的容漆與生產(chǎn)品質(zhì)息息相關(guān)，相互制約。因紙盒式干式噴房在行業(yè)內(nèi)初步應(yīng)用階段，對(duì)于紙盒容漆率和品質(zhì)之間的平衡點(diǎn)還未參考有經(jīng)驗(yàn)及成熟的設(shè)計(jì)支撐，通常以犧牲紙盒容漆量來達(dá)成品質(zhì)要求，導(dǎo)致紙盒的容漆率偏低在行業(yè)內(nèi)都處于比較低的水平。本文結(jié)合這一現(xiàn)狀，探索可行技術(shù)方案和管理方法，并加以實(shí)踐驗(yàn)證。

2 噴房工藝介紹

噴房是提供涂裝作業(yè)專用環(huán)境的設(shè)備，主要分為濕式噴房和干式噴房。濕式噴房有水旋式、水簾柜式、文丘里式，通過水帶走過噴漆霧，再經(jīng)過加藥處理去除漆渣。而干式噴房有石灰石式、靜電式、紙盒式，通過非水載體吸附過噴漆霧，如石灰石、靜電、漆霧氈和紙盒，從而達(dá)到去除漆霧的目的。隨著技術(shù)發(fā)展、行業(yè)趨勢和環(huán)境法規(guī)要求愈加嚴(yán)格，節(jié)能環(huán)保的紙盒式干式噴房逐漸受到各大型企業(yè)的青睞。

紙盒式的干式噴房因紙盒的形式不同，也形成了各種紙盒系統(tǒng)，主要有以下3種主流形式，如圖1所示：

3 噴房送排風(fēng)設(shè)計(jì)

根據(jù)噴漆工藝要求，噴房是恒溫恒濕，且保持風(fēng)速及風(fēng)平衡穩(wěn)定，才能確保噴涂品質(zhì)。

其中風(fēng)速是噴漆室功能最重要的指標(biāo)之一，有定向的風(fēng)速（如上供風(fēng)，下抽風(fēng)噴漆室應(yīng)具有自上而下的垂直風(fēng)速），確保噴漆工位處于流動(dòng)的空氣中，并將噴漆過程中產(chǎn)生的漆霧和溶劑迅速揮發(fā)排除。噴房內(nèi)的氣流應(yīng)定向均勻，無死角，一般設(shè)計(jì)范圍是自動(dòng)噴漆區(qū)0.25-0.30m/s，人工檢查補(bǔ)漆區(qū)0.35-0.5m/s。

而風(fēng)平衡是指供、排風(fēng)量的平衡，是噴漆室設(shè)計(jì)成功與否的主要標(biāo)志之一，也是噴漆調(diào)試的主要內(nèi)容。根據(jù)噴涂工藝的設(shè)計(jì)，噴漆室分為內(nèi)裝、外裝及人工檢查各個(gè)區(qū)域，風(fēng)平衡的穩(wěn)定即是各個(gè)區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生串風(fēng)、橫向風(fēng)，各個(gè)區(qū)域保持垂直的送排風(fēng)，為噴涂提供有利、穩(wěn)定的噴涂環(huán)境，從而確保品質(zhì)。

傳統(tǒng)的濕式噴房，比如文丘里的水汽分離室，因水簾幕的連續(xù)性，各處風(fēng)阻一致，且在生產(chǎn)過程中漆霧及時(shí)刮出，所以噴漆室各個(gè)區(qū)域采取的整體送排風(fēng)的設(shè)計(jì)，風(fēng)速計(jì)風(fēng)平衡調(diào)試完成后，就能保持在穩(wěn)定范圍內(nèi)，滿足生產(chǎn)的需求。示意圖如下圖2。

干式噴房因行業(yè)初步推廣使用，送排風(fēng)的設(shè)計(jì)與濕式噴房基本一致，采用的整體區(qū)域送排風(fēng)的設(shè)計(jì)，調(diào)試完成后使用初期，風(fēng)速及風(fēng)平衡能較好保持。如圖3所示。

但在使用一段時(shí)間后，隨著噴涂區(qū)域的過噴漆霧積累在不同的紙盒上，每個(gè)紙盒的吸附漆霧量不一致，導(dǎo)致該區(qū)域的各處阻力不一樣，吸附漆霧相對(duì)較多的紙盒風(fēng)阻較大，該處風(fēng)速變小，即使通過變頻風(fēng)機(jī)增加排風(fēng)機(jī)頻率，也難以改變?cè)摷埡酗L(fēng)速，從而風(fēng)就會(huì)往吸附漆霧少的紙盒地方排，造成噴漆室內(nèi)產(chǎn)生了紊亂的橫向風(fēng)，如圖4所示，這時(shí)候就必須更換紙盒來保證風(fēng)速、風(fēng)平衡穩(wěn)定。而這些紙盒吸附漆霧還未到達(dá)設(shè)計(jì)值，因此造成紙盒能力無法發(fā)揮最大值，也造成固廢量倍增，生產(chǎn)成本上漲。

4 各類紙盒的容漆實(shí)績

正因紙盒容漆量和品質(zhì)“負(fù)相關(guān)”，各企業(yè)各類紙盒的容漆率都不高，如下表1。而這些主機(jī)廠都采用的是噴漆室整體送排風(fēng)的設(shè)計(jì)，紙盒容漆的上升都制約的品質(zhì)。這是紙盒式干式噴房目前的通病。

5 廣汽本田第三工廠的設(shè)計(jì)及管理基準(zhǔn)探索

廣汽本田第三工廠涂裝車間紙盒式干式噴房設(shè)計(jì)時(shí)，深入分析干式噴房送排風(fēng)的特點(diǎn)，經(jīng)過理論分析，與實(shí)施方流場仿真，如圖5，提出噴房各區(qū)域獨(dú)立送排風(fēng)（如圖6），并設(shè)計(jì)風(fēng)平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以確保風(fēng)速、風(fēng)平衡滿足品質(zhì)下，最大化提升紙盒的容漆量。

5.1 獨(dú)立送排風(fēng)設(shè)計(jì)

噴房按噴涂區(qū)域分為內(nèi)裝、外裝、檢查段，在紙盒收集系統(tǒng)將各區(qū)域隔斷，當(dāng)某區(qū)域長度較長時(shí)，也適當(dāng)隔斷分區(qū)。每個(gè)區(qū)域送至一個(gè)排風(fēng)機(jī)或者循環(huán)抽風(fēng)機(jī)，可對(duì)該區(qū)域單獨(dú)抽排風(fēng)，而送風(fēng)方面通過送風(fēng)管實(shí)現(xiàn)每個(gè)區(qū)域單獨(dú)送風(fēng)。以此實(shí)現(xiàn)噴房各個(gè)分區(qū)的單獨(dú)送排風(fēng)。

5.2 風(fēng)平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

每個(gè)紙盒設(shè)置壓差檢測探頭，經(jīng)過系統(tǒng)計(jì)算該區(qū)域的壓差、動(dòng)壓等信息，將紙盒容漆量與動(dòng)壓信息綜合分析，當(dāng)風(fēng)速變小即動(dòng)壓變小時(shí)，可通過該區(qū)域的排風(fēng)機(jī)頻率調(diào)整來增加排風(fēng)量，保證風(fēng)速滿足要求。各區(qū)域分區(qū)控制風(fēng)速，確保噴房不能不產(chǎn)生橫向風(fēng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)平衡的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

以上2個(gè)設(shè)計(jì)從硬件為紙盒容漆率提升提供了基礎(chǔ)保障，那么從管理上，廣本現(xiàn)場形成了一套專有的管理體系。將紙盒動(dòng)壓在線監(jiān)測與紙盒的容漆量結(jié)合管理更換紙盒，當(dāng)動(dòng)壓小于設(shè)定的管理值范圍時(shí)，對(duì)噴房速度、風(fēng)平衡著重確認(rèn)，及稱重紙盒的容漆量，在不影響品質(zhì)情況下，最大化讓紙盒吸附漆霧。

那么經(jīng)過獨(dú)立送排風(fēng)設(shè)計(jì)、風(fēng)平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)及獨(dú)有管理體系，廣本現(xiàn)場的干式噴房紙盒容漆率大幅提升，甚至高出設(shè)計(jì)范圍值，如下表2。

6 實(shí)踐效果

隨著紙盒容漆率的提升，紙盒固廢從預(yù)計(jì)100噸削減至60噸，固廢處理成本削減約40萬元。環(huán)保效果及經(jīng)濟(jì)收益非常明顯。

7 結(jié)語

廣汽本田導(dǎo)入紙盒式干式噴房，同時(shí)自主提出獨(dú)立送排風(fēng)及風(fēng)平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，將紙盒式干式噴房的環(huán)保優(yōu)勢進(jìn)一步提升，同時(shí)研究和建立紙盒更換管理體系，也進(jìn)一步擴(kuò)大了紙盒的容漆率，為行業(yè)提供可參考的成功經(jīng)驗(yàn)。

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