第九讲_粉末涂料生产设备

1、设计、制造和使用热固性粉末涂料生产设备时涉及到的主要技术问题东辉粉末设备公司 技术总监太 原 理 工 大 学 教授陈 延 康0，前言1 热固性粉末涂料的物理特性（1） 粉末涂料的比重（density）真实比重（Real density）：12001400 Kg/m3，相对（松散）比重（Relative density）：400550 Kg/m3。（2） 粉末涂料的比热（Specific Heat Rate）对于标准配方的粉末涂料，比热为：0.350.38 Kcal/Kg 2 热固性粉末涂料物性随温度的变化如图0-1所示，粉末涂料的物态随着温度的变化而改变。 图 0-1（1）当温度低于55-70

2、，粉末涂料呈固态粉体状，（2）当温度上升达到或高于70，粉末涂料颗粒开始软化，颗粒开始相互粘连。（3）当温度上升达到或高于120，粉末涂料开始熔融。（4）当温度上升达到或高于150-200，粉末涂料开始固化。粉末涂料物态的变化过程是不可逆的。3 粉末涂料的可燃烧性在一定的环境条件下（粉体浓度、颗粒粒径、环境温度、湿度、引爆能量），粉末涂料是可燃烧或可爆炸的。（1）粉末涂料粉尘是可燃的。其爆炸等级按相应的标准测试确定。（2）最大爆炸压力Pmax为0.80 MPa。（3）爆炸指数Kst在 10-20 MPa m/s之间。（4）爆炸等级为ST1。4 粉末涂料的质量要求热固性粉末涂料的质量执行化工行业

3、标准HG/T 2006-2006 热固性粉末涂料。HG/T 2006-2006对粉末涂料质量要求中的一些项目与制粉设备的品质有关。因此，制粉设备的质量标准必须满足HG/T 2006-2006的相关规定。5 粉末涂料制粉生产线的构成 粉末涂料制粉生产线由以下设备构成：预混合机 主要类型有：料罐翻转式自动混合机高速混合机。挤出机 主要类型有：单螺杆往复阻尼挤出机双螺杆挤出机。冷却压片机 主要类型有：不锈钢钢带喷淋冷却压片机 滚筒冷却压片机 不锈钢履带风冷压片机 PU带风冷压片机。 微磨粉系统1，预混合机1.1 高速混合机（固定式混合机）图1-1所示为高速混合机的工作原理图。高速混合机在生产线上安装

4、的位置是固定的，不可移动的，在生产线上的功能是非柔性的，称为固定式混合机。图 1-1 高速混合机具有以下技术特征：l 在生产线上安装的位置是固定的，属在线生产设备。l 用于固态物料的冷混（50C，90C）或热混（60min）。l 价位较低。1.2 料罐翻转式混合机图 3图3所示为料罐翻转式混合机的工作原理图。料罐翻转式混合机的主机在生产车间安装的位置是固定的。每台主机配有3只过更多料罐。当料罐脱离主机时，可以在车间任意移动执行不同功能。因此，料罐翻转式混合机在生产线上的功能是柔性的，是离线生产设备。 料罐翻转式混合机具有以下技术特征：l 按标准配置，每台混合机配备三只料罐。l 料罐具有输送和贮

5、存物料的功能。l 用于固态物料的冷混（50C，90C）或热混（90C）。l 双浆双速，V120m/s。l 混合效果优良。l 混色方便，清机时间短（97%，且粉末产品的D50和粒径分布符合要求。3.6 ACM微磨粉系统的气力输送系统设计计算 ACM微磨粉系统自空气和原料进入、破碎、颗粒分级、超细粉分离，直至空气过滤净化和排放的整个过程是在一个密闭的气力输送系统中进行的。 ACM微磨粉系统的气力输送系统是一个固气两相气流负压系统，其压力在-10000-30000 Pa之间，是介于低真空和高真空之间的系统。在设计计算时可按高真空系统考虑。设计的原始资料（1）物料的物理化学性质包括：粒径分布、颗粒形状

6、、松散密度、悬浮速度、水分、吸湿性、摩擦角、流动性、破碎性、腐蚀性、静电效应、磨削性、毒性、放射性等。（2）输送量。（3）管道布置，输送距离，水平管道及垂直管道长度，弯管数量及角度。（4）输送管道的控制要求。是否要求自动控制，遥控和连锁。（5）其他：对噪声的要求、粉尘的处理等。设计步骤 （1）分析原始资料。（2）拟定气力输送系统，确定采用吸送式或压送式。（3）绘制管道及相关设备的布置图。（4）计算气力输送系统的生产能力，t/h。 已知参数：平均昼夜输送量Gd。 气力输送系统的计算生产能力为： t/h （3-1）式中：Gd平均昼夜输送量，t/h k1物料供应比均匀系数，k1=1.151.20 k

7、2输送量发展系数，k2 1.25 T昼夜工作时间，h。（5）计算输送物料所需的风量Qa m3/h （3-2） 式中： m固气比， 空气密度。 （6）计算管道直径DS m （3-3） 式中： n系统中同时工作的输送管道数， Va空气流速，m/s。（7）计算风机功率P kW (3-4)式中：Qf风机的风量（见后文），m3/h， pf风机的压力，考虑10%20%的损失，根据计算的压力损失p，pf=(1.101.20) p。 风机的流体效率， 风机的机械传动效率。气力输送系统的主要参数（1）物料悬浮速度vt物料悬浮速度取决于物料密度、粒径、形状、管道直径、空气密度等。多用试验方法测定。粉末涂料的悬浮速度的取值范围为： vt=9.813.5 m/s（2）气流速度va在没有经验数据的情况下，可用下式计算： m/s （5） 式中： a考虑物料粒径的系数，物料的松散密度，t/m3， g重力加速度，g=9.81 m/s2， 物料特性系数，=(25)X10-5，对于干燥灰性物料取小值。 L输送距离，当L100 m时，（5）式中的第二项可忽略不计。（3）物料（颗粒）运动速度vm在计算压力损失时，将会涉及到颗粒在管道中的运动速度。4，结束语 （1）目前，我们已经全面掌握并形