脫水過濾系統(tǒng)在涂裝漆水氣分離中的應(yīng)用

摘要：為有效地在涂裝生產(chǎn)中水氣分離系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)漆水分離，并進(jìn)行額外的干燥處理，本文將介紹一種自治的漆渣處理及機(jī)械壓濾干燥方式，主要闡述水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及構(gòu)造，以應(yīng)對(duì)目前市面上高成本的烘干裝置。實(shí)際應(yīng)用證明，該系統(tǒng)處理漆渣效果明顯，自行制作簡(jiǎn)單，操作方便，能很大程度上滿足漆水分離的需求。

關(guān)鍵詞：涂裝;漆水分離;壓濾干燥;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TQ352 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??文章編號(hào)：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

目前仍有大部分汽車企業(yè)采用濕式分離槽處理涂裝車間噴涂后的落漆，但通過水氣分離流入分離槽再經(jīng)除渣機(jī)處理，其含水率仍能達(dá)到85%以上，而固廢處理公司則以統(tǒng)一稱重來計(jì)算處理費(fèi)用，然渣與水混合物處理成本再本質(zhì)上費(fèi)用存在很大差異，這也變相地給汽車制造增加成本，因此此處講述簡(jiǎn)易的裝置實(shí)現(xiàn)漆水分離。

1 漆渣壓濾設(shè)計(jì)

1.1壓濾為本次實(shí)踐漆渣處理的設(shè)備

圖1壓濾為本次實(shí)踐漆渣處理的設(shè)備，主要采用氣缸壓塊上下運(yùn)動(dòng)作用于集中箱進(jìn)行擠壓，同時(shí)設(shè)置溢流口用于下方排液，使用氣動(dòng)控制，壓縮空氣壓力為0.8MPa，壓濾的行程可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，此處則是根據(jù)烘干機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行配套，確保單次壓濾能剛好滿足單個(gè)烘干盤的需要，壓濾機(jī)的排水將直接設(shè)計(jì)成流回分離槽循環(huán)利用;控制方面壓濾系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)控制，與刮渣機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成連鎖。配備電柜及GOT用于調(diào)整參數(shù)，以便按需調(diào)整壓濾時(shí)間;刮渣機(jī)漆渣與壓渣機(jī)之間則使用滾床輸送，通過電機(jī)變頻控制調(diào)整傳輸速度。

1.2 壓濾方式

（1）由濕式分離槽除渣機(jī)出渣后回收至集中箱，集中為篩網(wǎng)式框，可在壓濾前進(jìn)行初步濾水，集中完畢沿預(yù)設(shè)軌道搬運(yùn)至壓濾機(jī)，啟動(dòng)安全連鎖后等待作業(yè)。

（2）手動(dòng)操作，促使氣缸上下動(dòng)作，按程序設(shè)定每次下壓持續(xù)2min連續(xù)10次，動(dòng)作結(jié)束后，進(jìn)行手動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)至烘干房的烘干托盤（需手動(dòng)攪松壓緊的濕漆渣以便更好的烘烤），如此循環(huán)作業(yè)。

而設(shè)計(jì)的初衷是進(jìn)行初步除濕，高含水量的落漆物在經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾后使其形成形狀相同，厚度均勻一致的渣塊，以便后續(xù)進(jìn)行再處理，而首次壓濾后其濕漆渣含水率可從85%下降至55%，該裝置的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，實(shí)用性高，而制作成本非常低，根據(jù)需要的功能進(jìn)行材料采購(gòu)組裝，并進(jìn)行簡(jiǎn)單編程即可解決。

2 烘干系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的原理

1.漆渣烘干入口 ?2.烘干管出口 ?3.除濕風(fēng)機(jī) ??4.熱源供給管道 ?5.轉(zhuǎn)運(yùn)托盤

6.溫濕度傳感器及GOT ?7.烘干房?jī)?nèi)輸送皮帶滾床及外部電機(jī) ?其余為L(zhǎng)S開關(guān)

2.1 自行制作的簡(jiǎn)易烘干房，布局廢氣排放采用集中排氣管

目前我們使用的是圖2自行制作的簡(jiǎn)易烘干房，布局廢氣排放采用集中排氣管。采用熱氣烘干系統(tǒng)自循環(huán)，雙層設(shè)計(jì)，根據(jù)漆渣處理量進(jìn)行規(guī)劃，以保證能及時(shí)處理絮凝后的高含水量的固廢漆;使用滾床進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.2運(yùn)行方式

1. 預(yù)熱方式。預(yù)熱烘干房使其達(dá)到預(yù)定溫度（RTO熱源溫度達(dá)到250攝氏度，鍋爐熱水熱源達(dá)到99攝氏度），而預(yù)熱前為防止烘干房?jī)?nèi)氣體濃度過高，需打開新風(fēng)風(fēng)閥并使用除濕風(fēng)機(jī)進(jìn)行換氣，預(yù)熱時(shí)間為30min;
2. 轉(zhuǎn)運(yùn)方式。通過輸送滾床成型濕漆渣轉(zhuǎn)運(yùn)至烘干房，由外部驅(qū)動(dòng)的皮帶滾床帶動(dòng)烘干房?jī)?nèi)的接渣盤至合理的位置，轉(zhuǎn)運(yùn)量可采用PLC計(jì)數(shù)控制，但為簡(jiǎn)化系統(tǒng)，此處配備作業(yè)人員計(jì)數(shù)，并進(jìn)行其它手動(dòng)操作要素;
3. 烘干時(shí)間跨度。熱源250℃在加熱4h后濕漆渣含濕量將下降至30%，遠(yuǎn)低于市面上一般的價(jià)值較高的設(shè)備，熱源鍋爐水在加熱8h后濕漆渣含濕量將下降至大約在40%，為保證烘干房?jī)?nèi)溫度不出現(xiàn)大的偏差，其溫度通過傳感器控制在±5%，當(dāng)熱量低于初始溫度下5%傳感器時(shí)開啟電磁閥輸送熱源以維持。
4. 濕度控制。由于烘干水氣將氣化在烘干房?jī)?nèi)，當(dāng)烘干房濕度探測(cè)的濕度大于75%時(shí)則進(jìn)行廢氣排放，更換新風(fēng)，重新加熱烘干，不斷循環(huán)除濕，需考慮脫水后氣體濃度，使用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀檢測(cè)設(shè)定定期排氣，并與高濕排氣做折中考慮，并在GOT上做參數(shù)設(shè)定并設(shè)分級(jí)密碼防止誤操作。
5. 烘干完成工序。前面描述的是自制，非全自動(dòng)設(shè)備，在轉(zhuǎn)運(yùn)最后工序并非自動(dòng)，需手動(dòng)處理烘干后的漆渣，完成統(tǒng)一包裝并將托盤放回循環(huán)線體，確保能及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)回壓濾機(jī)進(jìn)行循環(huán)作業(yè)。

結(jié)構(gòu)說明：1）換熱器采用支管管道排布并焊接不銹鋼翅片，增加換熱面積，增大換熱效率;2）熱源主管根據(jù)需要，目前使用選用150A管道，且對(duì)其做防熱損失措施，如巖棉層包封;3）出于安全和保溫考慮烘干房本體則需在其表面鋪設(shè)保溫棉。4）為節(jié)約空間及熱量的有效利用，漆渣烘干房考慮為雙層前后進(jìn)出料結(jié)構(gòu)，烘干房底部設(shè)計(jì)成傾斜的角度防止氣化水凝結(jié)在烘干房底部，造成內(nèi)部濕度調(diào)整困難，不利于濕漆渣烘干。

總體來說烘干房結(jié)構(gòu)分為三個(gè)板塊：溫濕度控制裝置、熱源供給系統(tǒng)、輸送線。

3 烘干熱源利用方式

烘干熱源利用方式一 來源于熱水鍋爐，與涂裝前處理電泳溫控相似的方式，通過熱交換以提供烘干熱能，而熱水取點(diǎn)則最為關(guān)鍵。而設(shè)置足夠大中轉(zhuǎn)箱則是使用電機(jī)水泵變頻控制單獨(dú)控制熱水水流速度，并在中轉(zhuǎn)箱安裝4根加熱絲，確保箱內(nèi)水溫維持在較高的水準(zhǔn)，而供給時(shí)機(jī)則由溫濕度傳感器控制出入口電磁閥開閉來實(shí)現(xiàn)。而此方式，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，且需要中轉(zhuǎn)設(shè)備，占用空間大，投入成本控制也不理想，維護(hù)方面相對(duì)繁瑣。

烘干熱能利用方式二 RTO支管循環(huán)氣體作為熱源，選取該方式的只需更改循環(huán)風(fēng)管，在原有的風(fēng)管的基礎(chǔ)上增加旁通，安裝啟動(dòng)風(fēng)閥，此時(shí)并不需要中轉(zhuǎn)箱及水泵電機(jī)，則只需布置熱供給管道連接至烘干房以實(shí)現(xiàn)熱源輸送，熱源充足并不需要其它的附屬設(shè)備，熱源溫度也更高，在理論計(jì)算合理，效率更高，占用空間小，成本更低，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中也證明該方式更好。

4 調(diào)研分析

國(guó)內(nèi)很多汽車企業(yè)采用簡(jiǎn)便的脫水過濾系統(tǒng)如長(zhǎng)時(shí)間靜置脫水，使用可滲水袋子及漆渣小車盛裝刮出的漆渣。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、投入投資成本最小，漆渣中含水量高，約占總重的80%，甚至更高，此時(shí)其漆渣的回收處理就相當(dāng)?shù)母吡耍鶕?jù)多年固廢處理合同調(diào)研，國(guó)內(nèi)基本上固廢處理部分純?cè)c水，而是以統(tǒng)一的濕漆渣重量計(jì)費(fèi)。而國(guó)外一些大的汽車廠采用圖3的方法去除漆渣中的水分。其原理如下：濕漆渣進(jìn)入底部裝有過濾材料區(qū)，在其表面形成厚度一定的濕漆渣，然后通過高壓力的真空機(jī)分離水分。然后通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)搬運(yùn)至烘干 區(qū)，采用大流量、低壓力且能夠產(chǎn)生熱風(fēng)的真空壓濾機(jī)12作用于該區(qū)域，進(jìn)一步對(duì)漆渣進(jìn)行干燥處理。處理后的漆渣含濕量在40左右。但該系統(tǒng)存在致命缺點(diǎn)是占用空間大，一次性投資太高，設(shè)備折舊率性價(jià)比并不高。

入渣區(qū) ?2.過濾紙 ?3.過濾床 ?4.攤平區(qū) ?5.刮渣板?6.熱風(fēng)出口 ?7.烘干區(qū) ?8.回風(fēng)管吸口

9.驅(qū)動(dòng)電機(jī)10.真空吸管 ?11.回風(fēng)管 ?12.高速真空機(jī) ?13.低速真空機(jī) ?14.厚度探測(cè)器

5 結(jié)語(yǔ)

在固廢處理費(fèi)用高昂的汽車涂裝行業(yè)，漆水分離系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)及運(yùn)用，分離漆物和廢水的使其固廢公司能分隔處理，降低處理費(fèi)用，能最大限度的降低運(yùn)營(yíng)成本，本設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用顯示，其漆水分離效果明顯，操作方便，具有一定的實(shí)用性價(jià)值，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可自行制作，而關(guān)鍵在于成本低，同比市面上動(dòng)則100至500萬(wàn)的系統(tǒng)，此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式值得應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[4] 普廣益.ANSYS Workbench 12[M].中國(guó)水利水電出版社，2010.

收稿日期：2019-06-29

作者簡(jiǎn)介：劉勝文（1989—），男，廣東河源人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：涂裝領(lǐng)域設(shè)備缺陷修復(fù)及改良。