涂裝車間烘干室體結構及原理介紹

馮妍

合眾新能源汽車有限公司 浙江省嘉興市 314500

涂裝烘干室根據結構不同，分為直通式、π式以及橋式烘干室體，其中橋式烘干室體占地面積較直通式大，室體出入口氣流向上，容易將熱空氣封閉在爐內，保溫效果好，但在出入口散熱較π式烘干室大；π式烘干室兩側有高溫升降機，通過升降設備將車體運輸至上層烘干爐內烘烤，因烘干爐在設備上層（一般在3.5米以上），相對潔凈度較高，一般用于面漆等要求漆面質量較高的工序烘烤，因包含升降機等設備造價較高；直通式烘干室結構較簡單，工件一般通過地鏈輸送的方式運輸到烘干室內，烘干室兩端設置有大門或者風幕，防止熱量外溢，多用于烘干溫度較低的工況。

1 電泳烘干室

電泳烘干室體一般采用四元體對流方式加熱，供氣熱源為天然氣，烘烤溫度要求為180℃-200℃*30min 。四元體相對于三元體，除包含換熱、過濾、送風外，還包含燃燒環節，一般分三段，第一段為升溫區，第二第三段為保溫區，均使用嵌入式離心風機進行對流加熱。溫度設定，一般根據所需烘烤的油漆的工藝參數以及烘干爐的長度確定每段的烘烤溫度以及烘干時間。

烘干室烘干加熱主要有兩種方式，分別為輻射加熱及對流加熱。輻射加熱的工作原理為利用輻射源發出的紅外線電磁波進行物體加熱，使其被物體吸收后轉化為熱能，它的優點在于加熱速度快，效率高。但是這種方式對于大件及形狀復雜的物體存在加熱不均勻現象，故涂裝的烘干室加熱一般采用對流加熱。對流加熱原理是將封閉空間內的熱空氣加熱后均勻的噴射到被烘烤物體上，通過對流的方式使車身漆膜被均勻的加熱后迅速固化。對流式烘干室體是將熱空氣作為媒介對車身進行加熱，能夠保證被加熱物體受熱均勻，故汽車行業漆膜加熱一般多使用對流加熱。

四元體為烘干室的熱源提供者，其工作原理為新鮮空氣經過濾后在四元體內部與加熱裝置通過管式換熱器間接換熱后，源源不斷的將燃燒器燃燒后產生的熱量帶走，通過循環風機經熱風管路將熱風輸送到烘干室上部，通過噴嘴或預留風口噴射到烘干爐內，使烘干室溫度逐步升高，當溫度達到設定溫度時，燃燒器自動停機，當溫度低于設定溫度4～5℃時，風機和燃燒機又自動開機，烘房內溫度保持恒定，當烘干時間達到設定時間時，可進行燃燒機設定使其自動關閉，烘干結束。工件被加熱后產生的氣態有機化合物（苯及二甲苯等），由廢氣吸入風機從烘干室內抽取后送入廢氣處理裝置（RTO或TAR）進行焚燒，最終形成潔凈的CO2和水進行排放。

圖1 四元體原理示意圖

圖2 PVC烘干室內部結構圖

2 PVC烘干室

PVC烘干室一般用于烘烤粗細密封及UBS的底涂膠，因溫度及潔凈度要求不高，一般采用直通式烘干室。送排風方式采用上抽下送式。烘干室出入口設風幕，用風機噴吹出高速氣流而形成一道隔離風門，以阻斷外部冷空氣與內部熱空氣的熱量交換，從而減少熱量的損耗。風幕風嘴分布形式可根據門洞大小、烘烤溫度高低、輸送裝置結構，布置在門洞上側、下側、左右兩側或一側等。風嘴噴射方向與門洞端面呈30°～45°夾角，噴射口氣流速度一般為20 m/s。

3 水汽烘干室

圖3 面漆烘干室結構示意圖

對于B1B2的水性漆工藝，一般在噴涂罩光清漆前進行水性色漆的閃干，溫度控制在80℃，時間為8-10min.內部結構與面漆烘干室相同，因為烘烤中水分含量較高，故烘干室引入的風量預先經過表冷段進行除濕后再進入烘干室進行烘干，送排風采用上送下抽式，因烘烤時間較短，一般只需要一個四元體提供熱量。

4 面漆烘干室

面漆烘干爐包括低溫段、高溫段以及氣封段（進口及高低溫烘干段之間均有氣封段），每段根據熱量需求接一到兩個四元體提供熱量，四元體燃燒產生的煙氣直接排放到室體外，烘干室內產生的富含VOCs的有機廢氣接RTO管路進行處理后排放。

面漆烘干室一般采用橋式或π式，與輸送鏈或滾床相配合。橋式烘干室的被涂物進出口端有一定的傾斜角度（懸掛式輸送的傾斜角度為20°-30°，地面輸送為15°-17°）；π式烘干室的進出口有升降機垂直升降，與滑撬輸送系統相配合。兩者均采用四元體加熱，送排風采用上送下抽式在烘干室體內部形成對流，從而達到烘干漆膜的效果。送風和回風管路一般設置在加熱室與烘干室室體內部，一是可以利用內部空間，二是無熱量散失。若室體內部空間不容許，必須布置在室體外部時，風管數量應盡量減少，且外露風管必須采取保溫措施（橡膠或巖棉保溫等）。

5 強冷室

烘干室后一般接強冷室，用于給剛出烘干室的被涂物降溫，以適應下道工序的作業（噴涂或檢驗）。冷卻室一般緊挨烘干室的出口布置，一般為1-2個工位。強冷室配有風機及送排風管路，從廠房外吸入新鮮空氣后經過表冷段(一般通過冷凍水換熱，進口溫度7℃，回水溫度12℃）冷凍換熱及過濾后，由風機送到冷卻室兩側的風道中，再通過噴嘴吹向被冷卻物表面。被冷卻物加熱后的熱風從烘干室的上部吸出，排向室外。一般被冷卻后的車身溫度為35-40℃。

烘干室體進口及強冷室出口一般設有自動卷簾門，室體內腔要求F6的過濾精度，外部一般設有保溫層，均須使用非燃材料制造。保溫層厚度一般為75～100mm。

以上為涂裝車間常用烘干室體結構及送排風方式介紹，各廠家可根據工藝的不同合理選擇不同類型的烘干室體進行烘烤，達到提高工件油漆烘干質量、節約能源、降低環境污染的目的，取得一定的經濟效益和社會效益。