烘干炉通用技术条件讲稿.ppt

1 SPECIFICATIONSTECHNIQUESGENERALESETUVESDECUISSON烘干炉通用技术条件 METIERPEINTURE涂装专业 2 第一章综述 1 前言1 1 技术内容源于技术标准项目经验反馈现生产中的应用经验目前的成熟技术 本资料将作为设备通用技术条件 它将作为向供应商设备订货的技术资料 对订货设备技术任务书进行补充和完善 3 第一章综述 1 2使用范围本通用技术条件适用于车身产品烘干的设备设计 它包含以下几种类型的烘干炉 电泳烘干炉密封胶烘干炉中涂烘干炉面漆烘干炉本通用技术条件适合于连续生产线模式 其最低产能要求为15台 小时本通用技术条件不适合以下应用 总装末端返修烘干炉零部件烘干炉 塑料件 车身附件和保险杠等烘干炉 4 第一章综述 1 3参考资料项目技术任务书 咨询和订货 它主要规定项目与外围环境及生产地的限制条件 双方的任务分工等 他优先于其他合同项目的技术文件 相关的标准和规范 维修通用技术条件 调试 安装与设备验收技术条件 相关的国家法规和标准 5 第一章综述 1 4术语新风 烘干炉从室外采集的新鲜空气 其主要功用为保证烘干炉的换风 回风 从烘干炉内回到燃烧器内的风 其主要功用为保证燃烧温度和处理部分烘干废气 排风 将环境风部分排入大气中 为燃烧后的废气炉温曲线 时间与温度的平面坐标曲线 评定是否满足产品与材料要求的曲线 新风加热机组 保证新风加热的换热模组 回风机组 循环风加热的换热模组燃烧器 通过燃烧天然气给烘干炉换热器提供加热热源 并处理烘干炉废气 6 2目的和工序 2 1烘干目的为了使喷涂的产品功能性固化 汽车产品上的每一个点都应满足烘干的技术条件 2 2烘干设备在工艺中的工序图1烘干设备在工艺中的工序 7 3 通用描述 3 1 主要原理图2简易原理图 8 运行原理 流程原理图 原理图主要包含以下两个区域 升温区 要求车身上的每一个点都被加热到 并得到正常的升温 保温区 在保温的整个过程中应维持产品每一个点的温度连续均匀 使产品完全烘干 满足烘干曲线要求 9 运行原理 烘干原则 遵守材料和产品的烘干曲线 不存在材料和产品的过烘点 保证材料和产品的烘干温度升到最高点 遵守材料和产品的温度限制条件 塑料件烘干 膨胀片发泡 车身部件的升温速率 这些限制条件应满足在各种生产条件下所有的产品要求 连续通过 局部空车位 头台车烘干 10 运行原理 其他烘干限制条件 满足保温条件和避免人员烫伤 设备的耐热持久性 空气过滤 烘干炉的循环空气必须经过过滤 避免颗粒粘附的油漆湿膜上 过滤器的主要特性 过滤效率 100 拦截 5 m颗粒的能力 过滤器寿命 5000小时 11 运行原理 空气更新率 烘干炉内挥发溶剂的更新率 新风来源于烘干炉外部 并连续对炉膛内空气进行更新 保证炉膛内溶剂含量在爆炸极限范围内 空气更新的主要原理 维持在爆炸极限以内 维持溶剂挥发量的 浓度 避免重溶剂冷凝结露 维持最少新风量 保证其经济性 排放燃烧 较少废气排放污染 12 运行原理 主要限制条件 遵守现行标准 GB T20106 2006 HJT293 2006燃烧废气的热量回用 燃烧机组 加热烘干炉新风和循环空气的机组 其加热空气循环到烘干炉内 燃烧机组主要限制条件 其温度应达到其规定的参数指标 见第13 1章节气密封 不是采取物理隔热的办法 防止两个功能区域的热对流 而是形成空气幕来阻隔2个区域的热对流 主要应用在烘干炉的进出口 13 运行原理 气密封主要限制条件 耗能经济 维持烘干炉气平衡 冷却装置 在烘干炉出口快速冷却车身的装置冷却装置主要限制条件 保证下游工序手工工位操作的安全性和舒适性 标配装置清单 即一个标配烘干炉装置的描述 特殊的限制条件除外 14 运行原理 推荐使用直通式烘干炉 分单通道和双通道 燃烧机组和风机等大部分装置安装在一个平台上 新风吸口选在厂房屋面和墙面 顺物流方向 直通式烘干炉构成如下 一个输送设备节距的气封段至少2个至少有2个升温区 第1升温段风量为 每米3000m h 风速 15米 秒 其升温时间为5 7分钟 第2升温段风量为 每米风量为3000m h 风速 10米 秒 其升温时间为7 10分钟 升温段采用2个独立的加热机组 15 运行原理 注 电泳烘干炉的升温时间最大可为20min 至少应保证15min的升温时间 保证产品安全项的烘干合格 可据油漆材料和产品要求在两个升温段之间设置 5min的恒温段 以获得良好的外观 保证一个和多个保温段 据烘干炉长度来设定 保温段每米风量为2000m3 h风速 5米 秒 其恒温时间为20 15分钟 设备长度为 理论长度 一个输送设备节距 保温段出口设置一个输送设备节距的气封段 冷却段的长度为 L 20m 5min 材料 烘干炉原则上采用镀锌钢板 无锌花 镀锌层重 278g 对于温度 250 的部件采用不锈钢 保温材料为岩棉 岩棉容重 120kg m 保温层外壁温度与环境温度的温差 15 过滤 新风 过滤等级依据环境粉尘的要求 通畅情况下为 EUF7 80 90 OPA 送风 原则为保证颗粒粒径 5 m的颗粒个数为0 可据风阻与环境状况情况使用F7或F9的过滤材料 燃烧器出口 给热交换器供风的温度为400 450 C热交换器采用列管式换热器 16 3 2 特性 3 2 1 材料 每一种材料具有不同的烘干特性 其干燥曲线不同 基准的烘干曲线 水或溶剂的浓度 因此烘干炉的设计取决于材料 17 3 2 特性 现有材料的一些其他特性 3 2 1 1电泳漆电泳漆的出电泳工段后的滴液以及雪橇的滴液特性对烘干的影响很重要 尤其是对升温段的影响 因此要考虑采用以下方式 对风险进行规避 输送方式的选择 充分的沥干内腔的积水 底部强对流烘干电泳漆被涂在每一个零件上 因此无论钢板厚薄 内外表面 内腔零件和材料均要满足烘干技术条件 电泳烘干炉应具备烘烤焊装密封胶和膨胀片的功能 除了考虑烘烤各种材料外 还应考虑烘烤过程中的挥发物对过滤材料的堵塞 其升温段比恒温段严重 18 3 2 特性 3 2 1 2 PVC烘干炉 鉴于PVC区域的外观要求不同于漆膜 PVC烘干炉的过滤器材料 不必要具有像油漆材料烘干炉那样的高性能 其烘干过滤材料的主要功能为 保护风管 壁板不被污染 PVC烘干炉强调温度的均匀性 其烘干也可通过中涂或 和面漆烘干炉来完成 隔音降噪材料一般情况下与密封同步施工 同步烘干 其烘干技术条件同密封胶和PVC 注 采用贴阻力片材料工艺方法时 其烘干炉过滤器同油漆材料 可减少外来颗粒的污染 19 3 2 特性 3 2 1 3 中涂烘干炉中涂材料的烘干主要集中在车身外表面 有PVC和密封胶烘干的应有底部对流 其烘干形式类似于电泳 无密封胶烘干的 其热风集中在外表面 3 2 1 4 面漆烘干炉同中涂 温度应略低于中涂 使涂层之间有一定的温度梯度 以获得较好的漆膜附着力 材料过烘会影响外观质量 20 4 基本性能要求 4 1 验收条件4 1 1 设备验收的基本性能要求根据重要性和工序鉴定的要求 将基本性能要求分为2类 第1类为产品质量与常规的工艺参数 如外观 膜厚 烘干温度等 第2类为有质量风险的工艺参数 需要仪器检测的工艺参数和自控的工艺参数 如烘干状况 各区段的烘干时间与洁净度等级 燃烧和热交换温度 第一类检测的仪器仪表需要定期标定第二类检测的仪器仪表需要受控 21 4 基本性能要求 4 1 1 1 烘干炉第一类性能参数4 1 1 2 烘干炉第二类性能参数 22 4 2 烘干窗口图 产品的烘烤质量由监测点与烘干窗口图的符合性来定义 对于一给定的烘干温度 其允许的最短和最长烘干时间 其在温度与时间坐标系中形成的方框图便是材料的烘干窗口图 温度曲线 连续记录监测点在烘干炉中的温度随时间的变化 只要有烘干温度和烘干时间长度的曲线落在窗口类 就被认为是满足了烘干要求 注 该窗口图同样也应适合塑料件的烘烤 塑料件有自己特殊的烘干窗口图 23 4 2 烘干窗口图 4 2 1 电泳烘干窗口图 24 4 2 烘干窗口图 4 2 2 密封烘干窗口图 25 4 2 烘干窗口图 4 2 3 PVC烘干窗口图 26 4 2 烘干窗口图 4 2 4 水性中涂烘干窗口图注 对于水性漆烘干 在升温段需要有一个75 85 至少5分钟的恒温段 27 4 2 烘干窗口图 4 2 5 低温中涂烘干窗口图 28 4 2 烘干窗口图 4 2 6 高温中涂烘干窗口图 29 4 2 烘干窗口图 4 2 7 面漆烘干窗口注 本窗口图包含溶剂型色漆 水性色漆漆和溶剂型清漆 在升温段需要有一个80 90 至少5分钟的恒温段 30 4 3 车身烘干验收条件 4 3 1 车身烘干要求按烘干窗口图分以下3个必要条件 不能超过最大烘干温度 烘干点温度全部落在理想的烘干窗口内 至少满足最低的烘干温度窗口 烘干质量达标条件 车身烘干为车身内的每一个烘干点都应符合烘干条件 80 的混流车身出于理想的烘干状态 31 4 3 车身烘干验收条件 4 3 2 质量检测点为了验收烘干设备 设备应按下面所述的监测点和检测要求进行炉温曲线的验收 烘干要求从以下3个方面来检验 烘干窗口曲线中的最低点是否在窗口图内 烘干窗口曲线中的最高点是否在窗口图内 是否有过烘点 通常情况下 产品定义12个温度检测点 对于中涂和面漆有仅定义3个检测点的情况 详见下述 注 有些产品定义最多达18个炉温检测点 生产质量检测通常采用6点来控制 32 4 3 2 质量检测点 前地板中央顶棚中心纵梁内部中心纵梁内部后轮罩中立柱具体按产品设计图执行 4 3 2 1 电泳烘干按12点检测分别为 机罩前翼子板前舱侧下部前门下部前门上部 把手处 前门铰链 33 4 3 2 质量检测点 按12点检测分别为 前舱侧下部纵梁加强板前翼子板地板内面纵梁前端后围下部纵梁末端下部 4 3 2 2 密封烘干 后裙边止口中央前舱总部纵梁内腔后轮罩纵梁中部顶棚具体按产品设计图执行 34 4 3 2 质量检测点 4 3 2 3 中涂和面漆烘干一般情况下按6点检测 分别为 前翼子板机罩前门把手处后门中部顶棚后背门如有塑料件和铝件至少以下3点为必备的检查点 分别为翼子板 前门和顶棚具体按产品设计图执行 35 4 3车身烘干验收条件 4 3 3 正常运转时的烘干炉验收正常运转时 烘干炉的验收将确认以下几点 至少连续通过5台以上的车身 其中有一台车带随炉测温仪 后面4台用于模拟车身的满负荷状态 至少检测3个测温点 且带有随炉测温仪的车身要测10组数据 每组数据要求合格 曲线均在理想的时间 温度方框图内 4 3 4 特殊情况下的合格率验收 有以下几种情况的验收 设备启动后的首台车验收 故障停线30分钟后的首台车烘干验收 有2 3台空位车的首台车验收检查点和结果评定同正常满负荷的运转情况 4 3 5 使用仪器使用仪器为 DATAPAQ随炉测温仪 每台随炉测温仪至少带6个温度探头 36 5 设计 5 1 输入数据边界条件和设计数据需依据设备技术任务书 5 2 输出数据这些数据便于供应商确定方案和报价 5 2 1 平面布置设备尺寸和布置见项目平面布置图5 2 2 新风量新风换风量以烘干炉排风量为基础进行计算 其大小应明确在技术任务书中 5 2 3 能耗计算供应商应向DPCA提供能耗计算书 包括车身加热冷却 雪橇加热冷却 新风加热 热能排放和保温热损 5 2 4 烘干原理图5 2 4 1 内容包含烘干设备所有的工作原理和基本工艺与设备参数 对于每一个加热或换热单元 37 5 设计 续 处理的空气流量 换热和燃烧功率 排放温度 换热单元的加热源 过滤器的等级和位置 仿型门洞的热传递情况 冷却段地参数 生产线的节奏和设备尺寸 5 2 4 2 使用单位 功率为KW 风机流量为m3 h 并标明对应的温度 其他流量全部为 kg h或Nm3 h 5 2 4 3 水性漆烘干流程图的特点有一个80 左右的恒温段 应在流程图中表达出来 为了维持该恒温段的温度 需要有一个新风采集口来对该区域进行温度调节 该区段需有一段风幕 采用对流方式加热 38 5 设计 5 2 4 4 对流区域单一抽风机组的流量据DPCA的使用经验 为保证热能有效地传递到车身上 其搅动的空气流量为 升温区3000m3 h每米 风速 10m s 有特殊要求的烘干 风速 15m s保温区1500m3 h每米风速 5m s 空气的温差为 升温区送风和循环风温差 40 C保温区送风和循环风温差 15 C5 2 4 5 风管风速风管风速 吸风口 14m s5 2 4 6 冷却当室外温度 30 时在厂方外部采集新风冷却车身 30 采用混合取风 风量大于4000m3 h每米车身与环境温度的温差 15 39 6 接口 6 1 厂房 40 6 接口 6 1 厂房 41 6 接口 6 2 喷漆室 42 6 接口 6 3 输送设备 43 第2章 布置 2 1 烘干炉类型2 1 1 直通和桥式通常情况下 优先考虑直通式烘干炉 2 1 2 烘干截面分为以下几种类型 单通道 双通道 多通道通常情况下 优先考虑直通式单通道烘干炉 2 2 支撑结构地面支撑或悬吊 44 2 布置 尺寸工艺时间下表为通用的烘干工艺时间 有特殊要求的烘干需在技术任务书中提出 注 溶剂型中涂和面漆的烘干可以考虑预留5min的保温时间 需在技术任务书中说明 45 2 3 尺寸 2 3 2 输送速度 输送速度取决于设备安装能力和节距 V Veh h m Veh 60 m min 2 3 3 外形尺寸2 3 3 1 长度各个区域的长度的和 各个区域的长度li ti vti为该区域的工艺时间 V为生产线链速 注 有些区域的长度为固定长度 2 3 3 2 内横截面内横截面不考虑风管和保温输送设备高度 雪橇高度为 车身外形尺寸为半开状态 带工装撑杆 和 见下图内部间隙 为 300mm内部间隙 为 300mm 500mm 46 2 4 部件的布置 2 4 1 风管和风机模组的布置遵循最短原则 尽量布置在一侧 减少设备干涉 2 4 1 1 1 直通式烘干炉所有的部件布置在烘干炉平台上 2 4 1 1 2 桥式烘干炉两种 方式 如果厂方高度不够 布置在烘干炉下部 需要烘干炉下部做排空储存 布置在烘干炉上部 冷却段风机机组总是布置在冷却段上部 47 2 4 部件的布置 2 4 2 其他部件的布置所有的仪器仪表均装在人的视线范围内 所有的仪器仪表均可拆卸所有的运动部件均可拆卸 对 15公斤的部件要有起重梁 所有的连接部件均可靠有效 对有些部件应采用防差错拆卸和防松动螺母运动部件要有安全巡检手册 所有的传感器应和传感器支架应方便拆装 方便定期的计量检测 经常拆装的部件应设计成快换结构 热电偶应能适应各种介质 如水 压缩空气 天然气等 风门在完成调试后进行标记 如锚挡块 做油漆记号等 并做好调试记录 过滤要有更换通道 要在烘干炉通道内部更换过滤器 壁板应设计成可拆卸 48 3 环境的注意事项 3 1 废气3 1 1 废气排放要求废气排放的浓度和高度都应符合当地法规的要求 废气的主要污染物为 VOC符合GB16297 1996要求 NOx符合GB16297 1996要求 CO 符合GB16297 1996要求烟囱排放速度 12m s3 1 2 VOC3 1 2 1 定义VOC即挥发性有机化合物 指任何能参加大气光化学反应的有机化合物3 1 3 VOC计量检测单位为 Cv计ppm Cm计mg Nm3质量浓度也有按碳排放量计算的 也有按甲烷当量计算的 49 3 环境的注意事项 3 1 3 1 VOC浓度的检测3 1 3 1 1 离子火焰法 FID 标准的检验方法 AFNORNFX43301 3 1 4 NOX和COCO浓度的检测方法为 AFNORNFX20301NOx浓度的检测方法为 AFNORNFX430183 2 废水无内容3 3 固废物无内容3 4 噪声设备噪声满足当地的法规要求 中国1979年制定的工业噪声标准对于新建工厂规定为不超过85dB 50 4 设备与人的安全 4 1 人身防护安全卫生4 1 1 烫伤安全为了减少设备对人的烫伤 其外部温度应严格遵守以下规则 设备外部任意点的温度 车间环境温度 15 对特殊设备的外部温度 可在技术任务书中单独描述 4 2 消防保护和检测4 2 1 烘干炉外部同厂方消防 见1 6章节中的接口与分工 4 2 2 烘干炉内部烘干炉内部消防保护将在技术任务书中单独描述 4 2 2 1 消防检测在烘干炉的进出口安装紫外线火焰探测器 并与车间消防检测网络相连 51 4 设备与人的安全 4 2 2 2 消防保护一般情况下有以下两种 4 2 2 2 1 CO2保护采用CO2气体对烘干炉周边环境进行消防 保障浓度至少2kg m3 采用CO2气体消防有如下2种情况 如果有多条烘干炉在一起 和建立一个小型的CO2气体消防站 如果仅有一条烘干炉可采用高压CO2气体消防瓶 消防信号 消防报警信号与CO2气体消防瓶开启的信号联动 同时有消防汽笛 4 2 2 2 2 高压消防水采用高压消防水 与厂房消防系统相连 布置与风管和屋顶下部 52 5 运行功能 5 1 总体功能分析5 1 1 综述车身的烘烤质量取决于以下几个方面 烘干炉的负荷情况 如第一台车 最后一台车 多台车中间和单独烘一台车 大小车型 设计的输入数据 运行暂停 季节变化5 1 2 运行原理 见1 3 15 1 3 运行界面 5 1 3 1 输送设备烘干炉向输送设备传递2个信息 烘干炉可以进车的技术条件 烘干炉安全条件 故障 排空请求 撞车 输送设备向烘干炉传递2个信息 烘干炉内是否有车 让烘干炉运行停线程序 输送设备运行信息 53 5 运行功能 5 1 3 2 紧急停线无5 1 3 3 监控无5 1 3 4 消防安全无5 1 4 设备和人生安全5 1 4 1 急停原则上切断电源包括燃烧器 电箱和所有相关电柜5 1 4 2 通道有必要的维修和人行通道 保证设备的可维修性 5 1 4 3 进出口门用一组传感器来控制烘干炉进出口卷闸门的开启 保证输送设备运行的安全性 54 5 运行功能 5 1 5 运行模式5 1 5 1 运行的几种模式5 1 5 1 1 停线模式设备停线运行程序 即烘干炉停线的方式 5 1 5 1 2 自动运行模式即正常生产运行模式5 1 5 1 3 手动模式该模式可进行一些特殊的手工运行或调试 在该模式下所有的安全条件都应遵守 5 1 5 1 4 快速冷却模式该模式能使烘干炉迅速降温 以便进行烘干炉内部的抢修和技术清扫 55 5 运行功能 5 1 5 2 自动运行模式的运行原理 56 5 运行功能 5 1 5 3 运行图5 1 6 风险管理 5 1 6 1 降级运行模式输送设备停止运行停线时间超过15分钟 要降低烘干炉温度至烘干温度下线 燃烧机组高温故障停机并启动相应的风机进行降温燃烧机组高温故障停产检修风机停机 冷却风机除外 停产或采用备用风机冷却风机停机停运相应的风机 以便保证风平衡 有条件时 采取外部冷却措施 57 5 运行功能 5 2 详细的功能分析5 2 1 编写规则供应商可按自己的文件模式进行编写 但需包含以下内容和章节 58 5 2 2 运行描述举例5 2 2 1 生产启动5 2 2 1 1 开班启动 通电 运行周末停产后重新启动135分钟达到工作温度 正常生产中90分钟内从冷态升到工作状态 生产见后自动运行章节5 2 2 2 生产运行功能5 2 2 2 1 卷帘门的运行模式设置一个本地按钮来控制卷帘门的开启 正常情况下卷帘门能自应动开启 关闭 当未达到烘干温度和烘干炉内无车时 卷帘门关闭 达到生产条件是卷帘门自动开启 生产中卷帘门关闭 生产线需停线 59 5 运行功能 5 2 2 2 2 与输送设备有关的故障烘干炉的运行与输送设备的运行紧密关联 如果获得输送设备运行的信息 烘干炉的温度将调整到正常运行状态 如果没有收到输送设备运行的信息5分钟 烘干炉将调整到最低温运行状态 5 2 2 2 3 温度调节故障 焚烧器除外 当温度传感器感应到温度过高 将开启热交换器的旁通阀 并暂停该区域的风机运行 但温度处于生产的下限温度时 将发出停止进车的指令 当温度在生产上限时 烘干炉正常生产 但监控中心要有信号显示 5 2 2 2 4 焚烧器的温度调节故障当温度传感器感应到温度过高时 停止燃烧 并暂停抽风风机 当温度处于下限温度和上限时 烘干炉正常生产 但监控中心要有信号显示 5 2 2 2 5 风机故障 送风 排风和循环风 新风的送风风机故障时 需要停止烘干炉的运行回风风机故障时 关闭相应的温度调节阀 如果有多个机组处于生产的下限温度 需暂停烘干炉输送设备 等无故障机组温度上升后 再运行输送设备 冷却段排风风机故障时 停止运行相应的送风风机 以便保证风平衡 新风的回风机组也应停止 60 5 运行功能 5 2 2 3 停线程序5 2 2 3 1 停止生产的程序见停止生产自动运行模式5 2 2 3 2 停运行设备见停线自动运行模式5 2 2 3 3 急停一般情况下 断掉相应设备的电源 停止电柜PLC的运行和焚烧器电控柜的运行 5 2 2 4 运行逻辑原理图下列原理图仅用作举例 61 5 运行功能 62 5 运行功能 63 5 运行功能 64 5 运行功能 65 5 运行功能 66 5 运行功能 67 5 运行功能 68 5 运行功能 69 5 运行功能 5 2 3 温度的调节原理烘干炉的加热应遵循以下条件 5 2 3 1 新风机组的温度调节通过新风的送风温度来调节温度 70 5 运行功能 5 2 3 2 回风机组的温度调节在对流区 温度的调节依据回风温度来进行 通常情况下 为车身周边的环境温度 当输送设备停止运行时 将炉温调节到设定的下限 以免发生过烘烤 自动化控制见通用自动化控制说明 71 5 3 可靠性 可维修性和设备开动率 5 3 1 内容设备应满足可靠性 可维修性和设备开动率通用技术条件设备的可靠性和设备开动率可在技术任务书中规定 烘干炉为连续通过式设备 开班时间被认为是生产时间 通常情况下 供应商应考虑设备的延迟 设备间和各工序间的节奏损失 5 3 2 设备开动率计算 设备开动率估算 由设备供应商给出 DPCA分析验证 72 5 4 设备能力 5 4 1 综述给定参数如 尺寸 温度 时间 等必须至少有10次以上的测量 在实际生产过程中的测量值应符合正态分布曲线 高斯曲线落在公差范围内的情况 决定了CPK值得大小 分以下3种情况 73 5 4 设备能力 上下限公差 公称公差 注 CPK 1表示99 7 的生产在公差范围内 即IT 6标准公差 74 5 4 设备能力 5 4 2 烘干炉的能力烘干炉的能力的估算方法如下 测量各检测点在烘干窗口图规定的最低温度下保持的时间 有大于99 7 的测量点其保温时间落在最低温度的下限和上限之间 表示烘干炉能力CPK 1 详见下图 75 6 烘干炉项目实施描述 设备 材料和零部件严禁含硅酮和氟碳化合物 因为它在生产中会对漆膜产生缩孔的缺陷 6 1 设计所有的机械和电器图都应标明 严禁硅酮 6 2 制造和交付6 2 1 焊接内部壁材的拼焊应无飞溅 确保壁板的光滑 便于清扫 对于烘干炉其他设备的内壁板如风管同样要求无飞溅 平整光滑 6 3 安装6 3 1 标记和标签所有的部件均要有标记 如风阀 热电偶 风机 其标记应与流程图相符 标识标签应不受环境侵蚀 如高温 溶剂 酸碱 标签规定采用白底黑字 并牢固可靠固定 对于风阀还应可靠标识其上限 下限和正常工作状态 烘干炉内可移动的标牌应采用不锈钢刻字 6 3 2 安装基础处理 烘干炉安装基础采用预埋处理 水平误差控制在 10mm的公差范围内 并在底部进行封边和密封 以保持环境的洁净度 76 6 烘干炉项目实施描述 6 3 3 安装环境清扫 烘干炉安装完成后 对周边环境和设备内外表面 应进行一次彻底的清洁 清洁要有 吸尘处理 抹布擦洗 6 4 调试和运行6 4 1 调试资料调试后设备的状态应被记录 并在设备上表明最终的阀门开度 并更新相应的气动原理图 6 4 1 1 流量测量采用Pitot管法 测量热空气的流量 6 4 2 调试车身为满足调试需求 不可避免的利用调试车身进行循环测试 对于烘干炉测试 可不带料运行 电泳烘干炉的测试 要注意调试车身不能污染槽液 焊装胶应被烘干 排液要正常 不兜水兜漆 77 7 材料和能源消耗 由设备供应商在设备方案报价时提出材料和能源消耗清单 以便复核 78 8 维修与使用 8 1 维修8 1 1 维修轨道所有的风机都应配备维修吊装轨道 8 1 2 震动检测仪所有的风机轴承均要配备震动检测仪 以便及时对其进行检修和维护 79 9 成本 指运行成本 由设备供应商在设备方案报价时提出 以便复核 80 10 烘干形式和风管 10 1 1 对流10 1 1 1 综述10 1 1 1 1 作用在对流烘干烘干炉中 热空气用来加热车身 将热能传递到车身上 用来加热车身的空气特征 烘干温度取决于工艺和烘干技术条件 其温度应能超过200 过滤精度 无 5 m的颗粒10 1 1 1 2 车身内表面对流烘干由于车身内部钢板的厚度不均匀 其吸热量也不均匀 这种特性需要在车身内部形成强对流 尤其是车身的地板部位 有许多箱体机构 这些地方都不便于被加热 为了解决这两种情况带来的传热问题 需对底部加入强对流吹嘴 81 10 烘干形式和风管 10 1 1 1 3 车身外表面对流烘干外表面对流与车身要烘干的外表面和烘干炉内部设置相关联 气流必须对于车身有一定的角度 吹嘴的布置应形成强对流 且不破坏气封风幕 吹嘴布置应注意以下2点 底部风速不能过大 以免扬尘污染车身 其风速是可通过增大烘干截面来得到改善的 区域的风平衡问题和通过风幕和仿型门的调节来获得解决 10 1 1 1 4 烘干炉的对流形态对于自然的对流形态 可在烘干炉的下部送风 烘干炉上部抽风 82 10 烘干形式和风管 10 1 1 2 吹嘴的加速效应通过吹嘴或钢板冲孔获得热风的加速效果 从而提高传热效果 10 1 1 2 1 注意事项喷嘴主要有2个注意点 喷嘴四周要密封 送风经过滤后吹到车身上 不密封容易造成气流不稳定 并产生灰尘 喷嘴的角度和速度要合适 角度速度决定对流效果 通常情况下易采用高风速对车身进行烘干 吹嘴的喷射角度不易对准边角 易对嘴加热面和内腔 10 1 1 2 2 施工和安装喷嘴固定后角度可调喷嘴和过滤器之间要有几厘米的缓冲空间 安装喷嘴的壁板应可拆装 内外便面均光滑 喷嘴示意图如下 83 10 烘干形式和风管 10 1 2 桥式结构的进出口10 1 2 1 施工和安装桥式烘干炉的上部应比下部略微前凸并下一点 如下图 固定式可调式 84 10 烘干形式和风管 10 1 2 2 新风引入为保证其热风的气密性 新风在桥口水平方向引入 10 1 2 3 顶板加热为防止发生冷凝现象 桥口顶板需加热 如用新风加热 10 1 3 远红外加热该技术只出现在特殊的改造项目中 新建项目和正常的工业化项目中不建议使用 其使用点包括 局部烘干 如装饰黑漆 修补返修 商品车返修 场地长度受限制的烘干且对外观要求不高 常用的有3中类型 为 IRC IRM IRL 短红外 中红外和长红外 10 1 4 制造材料10 1 4 1 电泳烘干炉壁板采用镀锌板或渗铝板 包括升温段 保温段 隔离区 风幕 冷却段 升温区地下部采用304L不锈钢 包含风幕和隔离区 10 1 4 2 其他烘干炉所有的通道均为镀锌板 10 1 5 外壁板10 1 5 1 外壁板功能外壁板有如下功能 保持烘干炉外部环境的清洁 外壁保温层的隔离与保护 隔离内外部空气 设备装饰与美观 85 10 烘干形式和风管 10 1 5 2 外壁板的处置有2种处置方式 贴附在保温层上 和保温层之间保持50mm的空气层 10 1 5 3 外壁板的安装需要在施工现场做保温层地情况下 其外壁板可在施工现场安装 其他情况下需在离安装现场较近的地方安装好外壁板 在运输的过程中应对外壁板进行保护 10 1 5 4 外壁板使用材料外壁板采用无锌花镀锌板或渗铝板 10 1 5 5 外壁板的特殊处理基于外观需求 桥式烘干炉底部需做外壁板装饰 直通式烘干炉不需要 保温棉固定钉不能与外壁板接触 每平方米的保温棉固定钉不许超过4个 10 1 5 6 顶部的特殊处理所有烘干炉顶部外壁板均要做密封处理 防止厂房消防损坏烘干炉保温层 顶板采用镀锌板 顶部需设置专门地人行通道 和栏杆 防止人对顶板的踩踏 10 1 6 伸缩缝10 1 6 1 长度方向的膨胀烘干炉的膨胀率与温度成正比 为防止烘干炉的变形 需依据烘干炉的受热情况进行膨胀的计算 设计膨胀伸缩缝的原理是 定义膨胀固定点 并设置膨胀补偿器 每一个烘干模段均有长度和宽度方向的膨胀导向轨 86 10 烘干形式和风管 10 1 6 2 膨胀补偿器 10 1 6 2 1 设计膨胀补偿器由一个和几个波纹管组成 如下图波纹管形式的选择取决于热力计算 波纹管的焊点是应力破坏点 在焊接过程中应保持其自然的弯曲角度 此外方形截面也比较容易产生问题 这些地方在制造和验收时应重点检查 87 10 烘干形式和风管 10 1 6 2 2 材料要保证膨胀补偿器与烘干炉内板的焊接兼容性 材料焊接兼容性 主要是指膨胀补偿器的连接法兰与烘干炉内壁板之间的材料焊接性能 如下图所示 10 1 6 2 3 安装膨胀补偿器不易一次焊装完成 并保持与周边有一定的间隙 膨胀补偿器在运输过程中应将法兰用螺杆连接拧紧 运到现场后再松开焊接 膨胀补偿器是易损件 需要在膨胀补偿器的外部做上初始标记 以便检测其寿命 88 10 烘干形式和风管 10 1 6 3 侧面膨胀通常的结构形式如下图 通常情况下 是固定烘干炉的一端 让另一端处于自由状态 固定端也要留有一定的活动空间 是否可以焊接 需要设计计算 自由端要有滑动导向装置 89 10 烘干形式和风管 10 1 6 4 与厂房的连接厂房有自己的伸缩缝 它不能因为要布置烘干炉而被取消 如果烘干炉骑在这条伸缩缝上 设计时应将厂房伸缩考虑到烘干炉的设计中去 值得注意的是 烘干炉会随环境温度的变化在长度方向上伸缩 10 1 6 5 材料不同引起的伸缩烘干炉的外设可由碳钢和不锈钢制造 它们与炉体材料的膨胀系数不一样 这一点也应在设计和制造过程中考虑进去 90 10 2 风管 10 2 1 类型和外形选择根据横截面形状可分为圆形和方形2种 10 2 2 风管材料高温风管全部采用焊接风管 低温 温度 180 排风和循环风管可采用滚边咬接风管 使用材料为 低于250 C的风管采用镀锌钢板 高于250 C的风管采用不锈钢板 10 2 3 调节风阀其主要功能是用于调节风平衡10 2 4 风管膨胀节风管膨胀节的功能原理同烘干炉 膨胀补偿器优先采用金属膨胀节 低温风管可采用软连接 10 2 4 1 1 设计与制造风管膨胀补偿器应向专业的生产厂商订购安装 91 10 3 检修门 10 3 1 布置检修门的作用是为了便于进入设备内部和维修 另一方面应尽可能少的减少检修入口 因为检修门能成为导热桥 其散热量很大 检修通道通常禁止设置在最需要热量的升温段 检修门仅设计安装在不便接近的仪器仪表安装处 便于维修和更换正常情况下每30 50米设置一个维修通道 注 烘干炉内部不是工作区域 不必每隔30米设置一个过道 10 3 2 设计10 3 2 1 结构检修门的尺寸应尽可能的小 在各种开口处均应设置密封框架 框架内填隔热陶瓷和石棉绳 门的密封原理为契型块贴合见下图 92 10 3 检修门 10 3 2 2 锁紧据接触面贴合情况采用外部压紧方式进行密封 压紧点采用石棉绳 压紧门把手的数量多少 取决于门的面积密封门始终处于悬浮状态 他可自动找正 陶瓷加工面应相互完全贴合 门应能从外面和内面打开 门上应铆接永久性开关标识 门完全贴合应有止块 10 3 2 3 照明在每一个门口应有能完全伸入烘干炉内部的照明灯 照明装置是防水的 如草地灯 在每一个门口设置2个220V 20A的防爆插座 用于工业吸尘器和移动照明取电 10 3 3 踏步10 3 3 1 定义为便于操作人员从维修入口门洞中进入 需在入口处设置恰当的踏步 楼梯 直爬梯等辅助设备 10 3 3 2 设计踏步采用网格为20mm 20mm的镀锌格栅 楼梯采用铝合金折叠梯 并软连接在入口处 梯子可移动范围为500mm10 3 4 风管检修口风管检修口主要用于风管的清扫 特别是高温风管 风管检修孔的数量应尽可能的少 主要设置在靠近风阀的地方 其最小尺寸为500mm见方 在检修口位置应设置辅助设施如踏步 梯子 有干涉的地方采用可活动的梯子 对于大型的长风管 每50m设置一个检修口 风管尺寸至少可让一个人在管道内移动 93 10 4 保温 10 4 1 功能保温材料一方面起到绝热的作用 另一方面还可隔音 绝热主要有3个方面的功能 防止人员烫伤 维持周边环境热平衡 不损坏电气设施 减少热损失 降低生产成本 10 4 2 性能见D 1 1章节中的描述10 4 3 材料10 4 3 1 类型和选择能使用的保温材料有 玻璃棉 岩棉这些材料应被加工成板材或卷材 并且满足特定的容重要求 据温度来选定 材料的特殊要求为 严禁硅酮 10 4 3 2 安装用铆钉挂在烘干炉设备的垂直面和下表面 过顶铆钉通常是点焊在设备上 以获得一定的强度 94 10 4 保温 10 4 4 热桥10 4 4 1 间隙热传导通过间隙产生的热桥位于两块保温材料的间隙之间 见下图该间隙在制造安装过程中不可避免的存在 其常用的解决方法为在间隙处在加一层保温棉 见下图 95 10 4 保温 在满足保温效果的情况可使用两种不同容重的保温棉 要求使用保温棉容重 150KG 立方米 96 10 4 保温 10 4 4 2 接触传热固定保温棉的铆钉需与烘干炉焊接 它产生热传导举例如下图在接触点较小 且没有人员进入的地方是允许采用这种方式的 97 10 4 保温 其他情况下应采取以下方式 如下图所示 在双层保温棉的基础上再加第3层保温棉 并覆上金属丝网 10 4 5 膨胀补偿器的保温对于金属膨胀补偿器的保温应特别注意一下几点 能够让金属补偿器自由活动 保温材料应能承受膨胀补偿器的变形 而不被损坏 其保温材料通常情况下为现场施工 98 10 4 保温 99 11 过滤 11 1 功能11 1 1 要求的过滤精度颗粒的粒径小于5 m时 其在电泳 中涂和面漆漆膜上不易显现出颗粒缺陷 因此烘干炉的过滤器应100 的过滤掉粒径 5 m的颗粒 100 11 过滤 11 2 烘干炉过滤示意图注意 过滤器的使用寿命应在5000小时以上 约工作21小时 天 每年240天 年 可利用每年的设备检修假期进行更换 新风机组需配备双层过滤器 来保障过滤器的寿命 分别为F6和F7 所有的过滤器均要采用耐高温过滤器 包含新风机组的过滤器 过滤材料在调试中安装 设备开始生产时重新更换 101 11 过滤 11 3 过滤器类型11 3 1 袋式过滤器袋式过滤的尺寸为 590 x590 其深度可以不同 对于软袋过滤器其深度不应超过650mm 避免在使用中塌陷 11 3 2 框式过滤器一般用于最后一道过滤 具有较好的空气分散性 其标准的尺寸为 610mmx610mm 其厚度 50mm 过滤器周边应密封 密封条应耐高温 在烘干炉内部更换过滤器 其外表面应平整光滑 过滤器标签应铆接在过滤框上 禁止采用纸质标签 为了获得较好的过滤风速 过滤器周边不应有死角和遮拦 11 3 3 过滤器压降过滤器的压差用mmH2O柱来表示 连接过滤器的内外两面 指示过滤器阻塞情况 超过规定压降后需更换过滤器 注 1mmH2O 1mmCE 9 806Pa11 3 4 过滤面地设计过滤材料固定在标准的过滤框架上 过滤框边角应焊接密封 防止漏气 过滤框架的固定采用螺栓加密封圈的连接方式 密封在螺栓的中心线上如图一所示 可以在现场安装时挤涂密封胶 图一图二为保障过滤面板的强度 应对面板进行加强 对面板的加强应与过滤器的固定一并考虑 它由过滤器供应商提出其加固方案 注 为便于清扫 过滤框的所有表面应平整光滑 102 11 过滤 11 3 4 1 1 法兰安装过滤器安装一般采用4个螺栓来固定 其方式如下图 11 3 4 1 2 用螺钉连接 103 12 换气 12 1 新鲜空气新风采集的方式 在厂房外部 如屋面和墙面 在室内如洁净间 闪蒸室注 室内采风方式仅用于室外采风受限制的情况 通常情况下均采取室外采集新鲜空气 室内采风不易厂房气流平衡 室内采风易吸入厂房屋架颗粒 产生颗粒缺陷 在烘干炉的进出口送新风 其作为风幕气封 为减少烘干炉周边的溶剂含量 向烘干炉周边补充50 的外部新风 可由厂方空调提供 12 1 1 屋面采风12 1 1 1 设计开口的位置 大小和形状与建筑结构有关 如下的是一个屋面采风的举例 设计原则 原则1 取风速度 3m s 避免带入雨水 原则2 取风口离屋面的最高点至少1 7米高 以便获得低风速所需的风量 同时还应考虑积雪的高度对取风量的影响 原则3 在吸风口四周设计淌水槽 以便雨水汇集至雨水沟 原则4 吸风口内部安装网格 40 40的不锈钢焊接丝网 防止飞禽和昆虫的被吸入 104 12 换气 12 1 1 2 洞口处理在开口出设置洞口圈梁 并做防水 防止雨水渗入厂房 并使其具备一定的抗风能力 12 1 1 3 拉索吸风口为自稳定结构 不需安装拉索 12 1 2 墙面采风据通常的烘干炉布置 采用墙面采风的情况较少 12 1 2 1 设计墙面采风主要有3个部分 详见附图 百叶窗帘 防止雨水进入风管 自动关闭的风阀 它用伺服电机驱动 排水系统 至少有1 5米长的水封弯管和水槽 它位于百叶窗的下部 避免带入雨水 取风速度 2m s 105 12 换气 12 1 2 2 与厂房的连接厂房供应商应据设备供应商的土建设计指导图设计施工吸风口连接法兰和百叶窗 12 1 3 位于闪蒸室的吸风口部分新风可取值闪蒸室 这部分新风有喷漆室空调送入 吸风口有喷漆室设备供应商预留 12 2 排风12 2 1 流量调节为保证烘干炉的风平衡 排风量和送风量大致相等 实际运行中烘干炉为微负压 因此排风略大于新风 其进出口仿型门的送排风量也应该是相等的 避免在烘干炉长度方向上串风 12 2 2 排风方式 排风有两种方式 通过专门的风管 通过排风机组 通过排风机组排风较易实现风平衡 106 12 换气 12 2 3 烟囱12 2 3 1 烟囱的数量为减少烟囱的数量 应将多个烟囱汇集在一起 这取决于烘干炉的形式和平面布置 通常情况下 每台烘干炉不超过2个排风风管 12 2 3 2 尺寸烘干炉的尺寸取决于以下因素 排放参数 流量 浓度 温度 大气环境和周边环境 风向和周围新风与排风情况 烟囱的高度和排放速率依据国家环保法规来设计 见标准 GB16297 1996 排放速度决定烟囱管径 通常情况下排放速率 12m s 烟囱高度要求至少超出屋面7米 107 12 换气 12 2 3 3 设计烟囱通常为自承载结构 它固定在一个平台上 烟囱拉锚应据烟囱在平台上的受力情况来设计 设备供应商应向厂方设计提供烟囱的形状 高度 重量 平面布置等信息 以便厂方供应商进行建筑和结构设计 在烟囱出屋面1m高的位置设置孔径 78的取样孔和盖板 以便对排放进行监测 取样口设计的较高时应设置踏步 以便接近 所有的烟囱均有雨水排放管网 它位于烟囱的地 底部 12 2 3 4 材料和保护对温度低于200 的烟囱采用镀锌钢板 其厚度取决于烟囱高度 温度 200 的需采用不锈钢 通常情况下烘干炉的排风风管应采用不锈钢制造 烘干炉烟囱禁涂沥青类涂料在厂房内部的烟囱要保温至出屋面 避免人员烫伤 出屋面后离屋面2米高的地方也用做保温处理 避免人员烫伤 有保温的烟囱同时做雨搭 出屋面的烟囱全部用色彩标识 以便分清风管类别 108 13 燃烧器 13 1 综述用于焚烧分解烘干炉内的VOC 减少对大气环境的污染 根据国家法规 有2种类型的焚烧炉被应用于废气处理 用于给烘干炉供热的焚烧炉热能回收焚烧炉 废气处理焚烧炉废气再生焚烧炉根据运行参数和要求来连续控制焚烧温度 保障废气排放VOC指标合格 13 1 1 VOC焚烧炉热能回收焚烧炉和废气再生焚烧炉都必须在以下技术条件下运行 以便分解VOC 焚化温度在750 C到850 C之间 废气被氧化燃烧的停留时间在0 5 1秒之间 有机废气和氧需充分混合燃烧 燃烧炉内的温度必须均匀 13 1 2 NOX和CONOx和CO是燃烧器在燃烧过程中产生的尾气 其排放应如同VOC符合国家标准 NOx和CO的污染在燃烧器的上游也有 但含量很低 其容差量取决于燃烧器的运行参数 对于燃烧器 其温度越低 NOx含量越低 但CO含量越高 如果提高燃烧器温度 NOx含量将升高 但CO含量会降低 109 13 燃烧器 13 2 焚烧器的性能13 2 1 检测污染物的含量13 2 1 1 要求见章节 C 1 213 2 1 2 设备运行燃烧器需设置如图所示的污染物含量检测点 以上各种检测孔应符合以下要求 开口深度为风管直径的2倍采用pitot管测量 对于直径D 1 2m测量管垂直与风管 对于直径D 1 2m测量管垂直与风管成45 夹角 测量处有可接近操作平台 110 13 燃烧器 13 2 2 热效率焚烧器的热效率由以下公式计算 13 2 3 热功率燃烧器将一定量的VOC转化为热量的能力 是评定焚烧器性能的重要指标 当达到VOC浓度上限时 燃烧器停止供气 13 2 4 温度测量 为控制燃烧器参数 需对燃烧器的燃烧温度进行实时监控记录 分别为 燃烧温度 焚烧器入口温度 焚烧器出口温度3条温度曲线应并排记录 111 13 燃烧器 13 3 热量回收焚烧器热量回收焚烧器主要有2种功能 燃烧掉烘干炉中的废气回收燃烧热 给换热器提供热量热能回收焚烧炉燃烧嘴一侧该类型的燃烧器适合于新生产线 老生产线改造易使用换热式燃烧器 112 13 燃烧器 13 3 1 原理13 3 1 1 原理图 113 13 燃烧器 13 3 1 2 描述烘干炉内含VOC的废气被风机吸入到燃烧器内 它通过一个换热器被燃烧室高温气体加热到200 到500 之间 它同时给燃烧室火焰带来热空气并加热燃烧火焰 燃烧室有足够长的距离 来获得废气燃烧的停留时间一般在1秒以上 燃烧室的燃烧温度控制750 850 之间 并保证室内温度均匀 注 为了获得较好的VOC降解度 3个条件缺一不可 即氧和含VOC的烘干炉废气混匀度 燃烧室温度的均匀性 燃烧的停留时间 热能回收式焚烧器的热效率在60 80 之间 其高温燃烧气体通过换热器回收其热量 即为总热效率 注 计算总热效率 出口温度为烟囱的出口温度 焚烧器需经常维修保养 其周边要留出空间 甚至包含今后整体更换的可能性 焚烧器集成有预热器 预热器通常为列管式换热器 为避免温度层叠 提高热效率 保障列管膨胀的一致性 防止列管脱落 燃烧热空气应绕列管螺旋线旋转 除外部保温外 燃烧器所有的部件均为耐热不锈钢 包括调节风阀 预热室列管 燃烧室内应可以进入维修 该入口可以是燃烧嘴安装孔 燃烧室应安装2个温度探头 以便定期进行比校 标定 燃烧器出口处应设置火焰观察孔 通过观察火焰的形状和颜色来判断燃烧器的运行状况 114 13 燃烧器 13 3 2