對水旋噴漆室除漆霧裝置的改進分析論文

對水旋噴漆室除漆霧裝置的改進分析論文

　　引言

　　水旋器和底部結構是水旋噴漆室除漆霧的關鍵部件，它們是專為捕捉漆霧而設置的，能否正常工作關系到整臺設備的使用效果。常規的水旋噴漆室底部結構已延用多年，在工程實踐的過程中發現存有明顯不足，歸納起來主要有兩點:

　　1) 噴房進出口處水旋器的氣流量較少，各個相鄰水旋器存在氣流的相互干擾，水旋器內氣流利用率低，氣流自身也不穩定;

　　2) 噴房底部地坑充滿水和漆泥的混合物，維修清理困難。

　　以往解決這類問題的途徑是: 局部增加擋風板和調整噴房的局部風量等方法。由于該類方法缺乏針對性，即使進行反復試調，效果依然欠佳。此外由人工在水中清理漆泥，面積大，勞動強度高，效率較低。本文采用增設水槽組件的方法，可使各水旋器獨立工作，每個水旋器的風量可調。水槽有自己的漆泥溢流通道，不占用整個地坑，改進后底部清理也變得簡便易行。

　　1 水槽組件的特點

　　傳統水旋噴漆室的底部為矩形地坑，設計者初衷是節省設備投資，讓其兼做一個大型水池。在水旋噴漆室工作時，地坑蓄滿水后，整個水面收集來自所有水旋管底部出流的漆泥，漆泥遍及整個地坑水面。

　　底部水槽組件安裝在每個水旋管的正下方，由水槽本體、風盒與調節風門組成。

　　水槽又分主槽和副槽，槽內設有長條溢流槽，溢流槽相連溢流管，溢流管放置在水槽內。溢流管內平時存水用作水封，水封高度通常取大于200 mm，保證在工作時不會倒灌風，防止溢流口處成為抽風系統的進風口。

　　水槽的上方安放風盒，在風盒的一端設有調節風門。風盒是五面體倒置在每個水槽上方，風盒與槽體、水旋器桶身的聯結處密封，并與水槽液面形成封閉的空間。獨立調節風門可改變每個水旋器的空氣流量。

　　噴房工作時，水旋管內的水流進水槽，當液面超過溢流盒高度時，開始溢流，漆泥由主槽流向副槽，再由副槽流向主排水溝。這樣非漆泥通道以外的地坑表面可保持潔凈。維修時整個水槽可以移位，方便自身及水旋管的清理，水旋器底部沖擊板到水槽溢流面的高度，需保持在100 mm 左右，在安裝水槽時，通過調整水槽和溢流盒的位置可精確實現( 這樣的位差，可使顆粒彈性碰撞加劇，更有效的吸收較小的霧化顆粒) ，地坑基礎的誤差也不會對其產生影響。

　　每個水旋器下方設置了獨立水槽組件，自然將水旋器相互分開，工作狀態也相互獨立了。

　　2 綜合性能的對比分析

　　2. 1 霧化原理

　　水旋噴漆室的霧化方式為雙流體霧化，又稱液柱式空氣霧化，主要利用液態工質和空氣的速度差，使空氣流速高于液體流速而將水旋管內的柱桶狀的液膜拉破撕裂成形霧滴。

　　水旋管上端沿在水泵的作用下，形成穩定的溢流，溢流流體的形狀呈柱桶狀，在重力的作用下自然向下流動，流速約為1 m/s，此時柱桶狀流體表面( 含漆霧) 空氣流速則為15 ～ 25 m/s。液體與氣體進行混合，形成兩相流，并以高速噴出，在水旋管底部沖擊板上發生撞擊、剪切后，再一次強化霧化，可以得到更細、更均勻的霧滴。

　　值得注意的是如霧化顆粒過小，會導致漆霧隨抽風氣流飄逸，不能有效沉降在水旋器沖擊板上，還會串至風道，沿風道運動，一直污染到風機葉輪。由以上分析知，水旋管內高速氣流的大小和方向直接關系到水旋噴室的霧化效果。傳統結構的水旋噴室的結構無法均勻地分配風量，使得每個水旋管內的氣流速度均勻分布，并達到15 ～ 25 m/s，造成全部水旋器霧化不充分，甚至個別水旋器不發生霧化現象。

　　2. 2 改進后水旋噴漆室的調試要點設備安裝完畢后需進行調試，調試分為無水調試和霧化調試。

　　無水調試是在不開噴槍的情況下，保證噴室內每個水旋管內的空氣流量相等。方法是用風速儀在水旋管上端面測速，取平均值，如有差異，通過調節風門來實現風量一致。

　　霧化調試是啟動水泵，讓水旋管內的桶狀水膜流動，雙流體霧化現象就會發生，此時操作人員可站在噴房內，觀察水旋管內霧團的升騰高度，通常以300 mm 左右為宜，大約在水旋管腰部以下，這時對應的霧化顆粒度大小也比較合適。

　　經過以上簡單的調試，水旋噴漆室基本消除了傳統水旋噴漆室存在的不足，捕捉漆霧的能力得以提高，延長了設備維護清理周期。

　　2. 3 文氏噴房和水簾噴房霧化

　　文氏噴房和水簾噴房都采用雙流體霧化的結構，液態流皆為平面瀑布狀，而水旋水膜為柱桶環狀。兩者水膜形狀上有差異，但水膜霧化原理相同。霧化程度判定方法相同，均可用雷諾系數Re來計算。

　　文氏噴房和水簾噴房避免霧化顆粒過小，可在抽風風道內增加擾流板來降低霧化氣流的數值，減少系統的雷諾系數Re。最終達良好的使用效果。

　　3 結語

　　水旋噴漆室室體愈長，噴漆室霧化效果愈明顯。河南某工程實例中噴室采用雙工位，每個工位9 m，總長度為18 m，縱向沿18 m 方向均勻放置12個水旋器，橫向對稱于噴房中心設置2 個水旋器，整個噴房就有24 個水旋器，如此數量水旋器的噴房，傳統結構很難做到每個水旋器霧化均勻。加裝水槽組件后，全線24 個水旋器霧化均勻，設備運行穩定取得了客戶的好評。

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