詳解汽車涂裝車間空調、供排風及水系統 

涂裝線上噴漆、流平室用空調送風系統的配置

目前國內外噴漆室均采用上送下吸的通風方式，噴漆室由送風空調系統、密閉室體、排風系統、漆霧處理系統和循環水系統等組成。噴漆室的潔凈度是靠室體和送風空調系統來保證，噴漆室內的溫濕度、潔凈度主要是靠空調送風系統來保證。為了保證給噴漆室潔凈、溫濕度合適的送風，空調送風系統的配置主要是由以下功能段組成，分述如下：（本次課件以汽車涂裝車間為主）

1 進風段

(1)進風段是更換初過濾袋式無紡布的地方，壁板上要求設人工進出方便門，門上裝視鏡(圓形)，門向外開。頂部要求裝照明燈以方便更換濾布照明之用。

(2)進風口處裝防鳥蟲網。

(3)進風口處裝溫濕度檢測傳感器各一個，并要求在電控柜上有顯示溫濕度的儀表(只起顯示作用，不參加控制)。

(4)進風口裝電動開關閥，當送風機啟動時連鎖進風口處的電動開關閥打開確保進風暢通。

2 初效過濾段

(1)該段的作用是將進入空調的空氣進行初過濾，使空氣初步凈化。

(2)過濾采用初效袋式過濾器，該段布置多少過濾器由制造廠根據空調斷面尺寸定。

(3)初效過濾段外側壁板上安裝壓差計，顯示該段前后的壓差，以便于及時了解壓差大小更換過濾布。

3 一次加熱段

(1)該段是主要加熱段(蒸汽加熱)，加熱器設置應有足夠的量，比如冬季要將空氣從-10℃加熱到35℃左右。

(2)該段在蒸汽管路上設置電動調節閥。電動調節閥由空調出風風管上的溫度傳感器感溫及電控柜的設置來控制調節閥的開度，從而控制給蒸汽量的大小進而控制溫度，溫度超過設定值時自動減小閥的開度，不夠設定值時自動增大閥的開度，根據所需空氣溫度自動調節。

(3)在電動調節閥處設置管路旁通。

(4)在蒸汽管路的*低點設置放水閥，每天工作前先放冷凝水，待放水閥出蒸汽時關閉，之后才能開機運行，這樣可以防止管路積水而導致運行不穩。

(5)在蒸汽管路出口處加裝冷凝水疏水器及管路旁通并安裝止回閥。

4 **中間段

(1)該段的作用是將一次加熱段的加熱器和霧化噴淋段的擋水板離開一定距離，防止由于加熱器發熱損壞擋水板。

(2)該段的另一作用是人工檢修加熱器及安裝霧化噴淋段的擋水板。

(3)該段設人工進出門，門向外開，要求密封，門上設圓形視鏡，段頂部設防水照明燈。

5 霧化噴淋段

(1)該段的主要是加濕空氣作用，另外還起到一定的空氣降溫作用。加濕的目的是提高空氣中的相對濕度。

(2)該段內設若干噴淋管(不銹鋼)和噴嘴，頂部設防水照明燈，下部設水槽，噴淋管上的噴嘴應采用對噴方式。該段外部設水泵及管路閥門壓力表等。電動三通調節閥和電磁開關閥由空調出口處風管上的濕度傳感器及電控柜的設置來控制開度和開關。

(3)水槽有給水管，可在加水時手動加水，運行時自動補水，自動補水由液位計控制一個電磁閥開關來實現，到低處液位計時電磁閥開補水，到高液位計時電磁閥關停止補水。水槽設溢水管和排水管。

(4)噴淋段上前后均設擋水板(前小后大)防止水噴到其它段中。噴淋段設防水密

封人工進出門，門向外開，門上設圓形視鏡，段頂部設防水照明燈。

6 **中間段

(1)該段的主要作用是將表冷器與噴淋段擋水板分開一定距離，另一作用是方便擋水板和表冷器檢修。

(2)該段設人工進出密封門，門向外開，門上設圓形視鏡，頂部設防水照明燈。

7 表冷段

(1)該段具有冷卻空氣和空氣除濕作用，可將夏季空氣溫度降低1OcI=以上，并將濕度較大的熱空氣迅速冷卻，空氣中濕量由于冷卻作用凝結成水滴，經表冷器后面的擋水板擋住流入下部水槽中排出，從而起到降溫、除濕作用。

(2)該段內包括表冷器、擋水板、下部積水槽排水管。

(3)該段外部包括冷水機組、冷水循環泵、冷水管路各種閥門壓力表等。冷水機組給表冷器供低溫冷水。冷水管路*頂部設放氣閥和膨脹補水箱。

(4)冷水機組在制冷過程中產生熱量，需要有冷卻水對其進行冷卻，所以冷水機組要配置冷卻塔及冷卻水循環泵。

8 第三中間段

(1)該段的作用是將表冷擋水板和二次加熱器離開一定距離，另一作用是方便擋水板和加熱器的維修。

(2)該段設人工進出密封門，門向外開，門上設有圓形視鏡，段頂部設防水照明燈。

9 二次加熱段

(I)該段的作用是靠升溫來降低空氣中的相對濕度。

(2)該段內由加熱器和外部管路閥門等組成。加熱器的設置不必多，滿足加熱范圍升溫15℃ 即可。

(3)該段在外部蒸汽管路上設置電動調節閥，電動調節閥由空調出口風管上的濕度傳感器及電控柜設置來控制調節閥的開度，從而控制給蒸汽量的大小進而控制空氣中相對濕度。

(4)在電動調節閥處設置管路旁通。

(5)在蒸汽管路的*低點設置放水閥，每天工作前先放冷凝水，待放水閥出蒸汽時關閉，之后才能開機運行，這樣可以防止管路積水而導致運行不穩。

(6)在蒸汽管路出口處加裝冷凝水疏水器及管路旁通并安裝止回閥。

1O 第四中間段

(1)該段的作用是更換中效過濾段的袋式無紡布。

(2)該段頂部設防水照明燈，壁板上設人工檢修用密封門，門向外開，門上設有圓形視鏡。

11 中效過濾段

(1)該段的作用是將經過初過濾后的空氣再細過濾，使送入噴漆室的空氣更干凈。

(2)該段采用中效袋式過濾器，個數與初效過濾段相同。

(3)中效過濾段外側壁板上安裝壓差計，顯示該段前后的壓差，以便于及時了解壓差大小更換過濾布。

12 送風機段

(1)該段的作用是將初步凈化、加熱、加濕、降溫除濕、調溫調濕、二次凈化的空調空氣經風管送入噴漆室頂部的動壓室，達到給噴漆室送溫度濕度潔凈度適合的空氣的作用。

(2)該段內設送風風機，頂部有檢修防水照明燈，壁板上設有人工檢修用進出方便門，門要向外開并密封，門上設有圓形視鏡。

(3)風機的風量應滿足噴漆室用風量，風機的全壓要大于整個空調內阻力和噴漆室內動、靜壓室阻力之和。

(4)送風機下設置減震臺座和減震器防止噪聲。風機出口要設軟連接風管。

作為噴漆室用送風空調，上述12個功能段設置為一般較標準的設置形式（僅供參考）。但對于送風機的全壓較大噪音大的空調來說還應在送風機出風后加消音段，防止噪音超標準。對于空氣較干燥地區，還會在送風機入口前加干蒸汽加濕段(該段一般在冬季使用)。

涂裝車間空調工藝設計要點

工藝設計要點

1、室外空氣狀態的選擇

考慮到涂裝工藝空調全年運行，計算冷熱負荷而選擇室外空氣狀態時，必須考慮極限工況，一般來說，以長沙為例，極限氣候條件如下：

① 冬季室外空氣極限工況，比如：長沙地區，溫度-0.8℃，濕度90%；

② 夏季室外空氣極限工況，比如：長沙地區，溫度36.5℃，濕度57%；

2、送風條件

根據選擇使用的油漆施工工藝要求，確定送風狀態：

溶劑型油漆，空調送風溫濕度：23±3℃，65±5%；

水性漆，空調送風溫濕度條件：23±1℃，65±3%；

工位、廠房空調可以根據舒適性要求設計送風溫濕度。工藝空調必須嚴格按照送風條件，來計算空調負荷，且保證10-20%的富余量；工位、廠房空調可適當放寬送風要求，減少空調設備投資和運行費用。

3、能源選擇

根據項目所在位置，合理選擇加熱、制冷和加濕的冷、熱源。能源主要形式有：天然氣、蒸汽、熱水、冷凍水、天然冷熱源等。一般來說選擇天然氣加熱換熱效率較高，可達98%以上，其次是蒸汽，但蒸汽需鍋爐系統，且涉及到冷凝水處理問題，系統較復雜；冷凍水系統必須根據整個車間所有需求冷量的設備使用頻次情況，選擇制冷機組，一般為2 臺或多臺組合，可以節省能源。天然冷熱源如太陽能、地熱能等需根據不同的地理位置，合理利用。

4、風量計算

計算風量時，需將工藝空調和工位、廠房空調分開計算，因此彼此送風條件不同，可以節省能源。在保證工藝施工要求的同時，盡量減少系統的新風量，降低能耗。

5、功能段選擇

根據工藝要求選擇功能段。一般水性漆油漆對送風溫濕度要求較高，空調不能采用露點送風，必須增設二次加熱段來調節送風相對濕度。溶劑型空調對溫濕度要求相對較低，根據進風條件，機組可以考慮設計加熱段和加濕段即可，夏季空氣進風溫度較高，可以通過水噴淋降溫處理；當室外空氣為高溫高濕時，可避開白班生產。

隨著近幾年環境溫度不斷升高，工位空調考慮生產操作舒適性要求，增設表冷段來改善車間生產條件。

空氣過濾段設計要點

1、組合式空調機組一般設置兩道過濾：初效過濾段和中效過濾段。根據室外空氣質量，必要時設置砂過濾裝置，砂過濾器安裝在進風室內，進風百葉窗之后，砂過濾器必須設置接沙盤和排水裝置，防止過濾器框架生銹。也可以取消百葉窗，因為砂過濾器裝置有擋水和均風的功能，砂過濾可以安裝在墻體上，下面設置接沙盤和排水裝置。

2、過濾器迎面風速一般取2.5-2.7m/s 較為經濟，根據機組總風量和經濟風速即可計算出過濾袋個數及布置方式。過濾框架材料一般采用1.5mm 鍍鋅鋼板折制，必須保證足夠的強度。

3、對于大風量機組，考慮到過濾袋個數較多，高度較高，必須設置檢修平臺、欄桿和直梯；平臺采用鍍鋅花紋鋼板4mm，欄桿和直梯都必須采用熱鍍鋅材料，欄桿高度高過平臺位置1.2m 以上。

4、在濾袋迎風面位置設置檢修門和照明燈，方便更換濾袋。檢修門尺寸*小為1400*600mm，*好采用鋼制結構，設置內外門把手，把手配有轉動方向指示。

換熱器設計要點

1. 換熱器必須符合相關國家標準《空氣冷卻器與空氣加熱器GB/14296-8》的要求。

2. 表面式換熱器可以垂直安裝，也可以水平安裝或傾斜安裝。但對于用蒸汽做熱媒的空氣加熱器來說，為了便于排出凝結水，水平安裝時應考慮一定坡陡。

3. 對于表冷器而言，垂直安裝時務必使肋片保持垂直位置，否則將因肋片上積水而增加空氣阻力和降低傳熱性能。

4. 冷、熱媒的管路上應有截止閥，以便調節或關斷換熱器。為了觀察冷、熱媒的初終才參數，還應設壓力表和溫度計。

5. 對于蒸汽系統來說，在回水管上應裝疏水器，疏水器的連接管上有截止閥和旁通管利于運行中的檢修。

6. 為了保證換熱器的正常工作，在水管*高點設置自動排氣閥，在*低點設置排水和排污閥。

7. 如果表面式換熱器是冷、熱兩用，則熱媒以熱水為宜，熱水溫度不宜大于65℃，以免管內積垢過多而降低傳熱性能。

8. 表冷段迎面風速超過2.5m/s 時，后面必須設置擋水板。接水盤排水通暢，排水口設置水封，水封高度一般為200mm 左右。

9. 表冷擋水板一般采用ABS 材質，節水盤和排水管為不銹鋼材質。

10. 蒸汽加熱器進出口與主管連接處設置金屬軟連接，可以減小蒸汽對接頭處焊縫的沖擊。

11. 加熱器和表冷器在出廠前都必須經過氣壓或水壓檢漏實驗。蒸汽加熱器液壓實驗時，液體實驗壓力為設計壓力的1.5 倍，不能低于6bar；熱水加熱器液壓實驗時，液體實驗壓力為設計壓力的1.5 倍，不能低于9bar；表冷器液壓實驗時，液體實驗壓力為設計壓力的1.5 倍，不能低于12bar；且試壓時間不低于3min。氣壓試驗壓力為設計壓力的1.2 倍，不低于12bar，試壓時間不低于1min。

水噴淋設計要點

1、冷卻除濕時，每級噴水室的噴嘴一般采用兩排對噴。兩排之間的距離一般為600mm，間距加大并不提高熱交換效率。噴淋管與分風板和擋水板距離一般采用200—300mm。噴嘴的密度，國內低速為13~24 個/㎡·排，JS 型高速離心噴嘴則為38~41個/㎡·排。

當需要更大的噴水系數時，通?？勘３謬娮烀芏炔蛔?，提高噴嘴前水壓的的辦法來解決。但噴嘴前的水壓也不宜大于0.25MPa。冷卻除濕過程，噴水壓力一般為100~150kPa（1~1.5kg/cm2），不宜大于250kPa。

2、通過噴淋段風速一般取2~3m/s。

3、擋水板與空調機組間應保證嚴密，并考慮擋水板后氣流中的帶水量對處理后空氣參數的影響。擋水板的過水量不超過0.4g/kg。

4、冷水溫升一般采用3~5℃。國內機組中，二排噴水室*大焓降可達37.71kj/kg。

5、噴水室的補水量可按水量的3~5%考慮。

6、二排或三排單級噴水室噴嘴密度為18~24 個/㎡·排，在以下工況進行實驗時：進風干球溫度27℃、進風濕球溫度19.5℃、進口水溫7℃、進出水溫差5℃時，噴水段熱交換效率不小于下表的規定值：

迎面風速	Kg/㎡·s	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8	≥3.0
噴嘴直徑d	＞4mm	0.63	0.63	0.64	0.64	0.65	0.68
	＜4mm	0.72	0.72	0.73	0.74	0.74	0.78

注：噴嘴直徑≥4mm，供水表壓117.7kpa；

噴嘴直徑2.5~3.5mm，供水表壓196.1kpa；傳統大噴淋。

噴嘴直徑2~2.5mm，供水表壓345.8kpa.

噴嘴直徑1mm，供水壓力500kpa；霧式噴淋。

7、大噴淋時，空氣冷卻干燥過程（冷卻除濕），水氣比取1~1.5；空氣絕熱加濕過程（等焓加濕），水氣比取0.5~1；霧式噴淋時，水氣比取0.1~0.2。

8、大噴淋水泵流量大，揚程小，加濕效率相對較低；高壓霧化噴淋，噴嘴孔徑小，水泵流量相對較小，噴淋壓力要求高，且噴淋對水質要求較高，必要時須對循環水進行軟化和過濾處理，防止堵塞噴嘴。

9、噴淋一般采用獨立內膽不銹鋼結構，內膽必須全部滿焊密封處理，打膠處理不能保證長時間效果，可能導致漏水。擋水板安裝在水槽以內，擋水板與噴淋內壁板之間必須密封處理，安裝時必須考慮擋水板的清潔和更換。

10、噴淋段水槽設置必要的補水管、排水管、溢流管、循環水管，管徑大小必須通過設計計算決定，通常水槽補水和排水通過自動控制實現，所以管道安裝電動閥或電磁閥，自動排水有利于保持水槽水質清潔。

11、噴嘴一般采用不銹鋼噴嘴，塑料噴嘴不耐高溫，時間長易變形和老化，會影響噴水效果和空氣質量。因不銹鋼噴嘴較為昂貴，必須時刻保持水質的清潔，不然噴嘴堵塞，清潔和更換的成本較高。

消音及減振設計要點

1、盡可能選用低轉速后傾式葉片的離心風機，并是風機的正常工作點接近其*高效率點。

2、風管流速不宜過大，對于主風管內的流速有消聲要求的空調系統不宜超過8m/s，有嚴格要求的空調系統不宜超過5m/s。

3、通風機、水泵等安裝在彈性減振基礎上。進出口設置軟連接，進出口應避免急劇轉折。風管上調節閥盡量少。

4、空調機組放置位置盡量遠離有消聲要求的房間。

5、根據組合式空調國家標準，當機組額定風量80000-160000m³/h時，機組噪音低于90dB（A）。

6、片式消聲器的片間距一般取100-200mm，吸聲材料的厚度一般為100mm 左右。消聲器結構型式便于拆裝，消聲器前后設有檢修門以便清灰。消聲段減噪量≥15dB（A）。

控制系統設計要點

1. 進風電動閥、出口防火閥與風機連鎖控制；

2. 空調機組溫度、濕度的自動化控制；

3. 天然氣自動點火控制、UV 檢測、溫度調節系統、故障報警切斷系統；

4. 車間所有空調系統溫度和濕度控制方式要求采用自動和手動相結合的控制方式；

5. 每臺空調設備的溫濕度控制系統為一個完整控制系統，能實現溫濕度的恒溫恒濕的自動控制和監控，顯示空調系統的升降溫度與濕度曲線、亦能隨時設定、修改參數以便調整溫度與濕度；

6. 在自動模式下，變頻水泵只能在機組風機啟動后才能開啟，蒸汽電動閥在風機啟動后才能開啟；

7. 采用變頻比例調節技術來控制出風的相對濕度；

8. 空調噴淋水箱增加自動排污系統,水箱排污程序要求可任意設定；水箱設置液位計和浮球閥，自動控制液位，液位異常報警和水泵低位保護。

9. 加熱段要求高溫報警。

涂裝車間供排風、水系統

噴漆室循環風技術

循環風就是將噴漆室的“排風”經過過濾和溫濕度調節處理后，再返回到噴漆室中作為“送風”使用。

這是*直接*有效的節能方法，*大限度地保留了噴漆室熱量和濕度。根據設備功率估算，年產量為40萬的涂裝車間如采用循環風技術，每月動能消耗費用下降約85萬元。

循環風空調流程：初效過濾段→中效過濾段→表冷除濕段→加熱段→亞高效過濾段→風機段。

局限性：

1、噴涂過程中產生的溶劑無法分離，導致噴漆環境VOC含量很高，不適合人員操作區域的應用；

2、大多數大型涂裝噴漆室采用濕式捕漆霧方式，導致循環風經過水洗后，潔凈度差，濕度很高，需要經過2-3道過濾和除濕、調溫處理，一定程度上減少了成本節約量。

干式噴漆室

干式噴漆室，即捕捉過噴漆霧不采用水洗的方式，而采用折流板、濾網、濾棉等過濾漆霧。因無廢水產生，結構簡單，具有對環境友好、設備投資成本低的特點。由于沒有水洗，在循環風式噴漆室中無需對空氣進行除濕調溫，有效降低了動能成本。

干式噴房*大的缺點就是過濾器材需定期更換，換下的廢濾材較難處理，且更換過濾器材較麻煩，故一般不適合在產量大的生產線使用。

目前該項技術在國外應用已經很成熟，國內近兩年也已經開始有幾條新建涂裝線使用了該技術。

EcoDryScrubber漆霧洗滌系統是利用特定的石灰粉末與過噴漆霧結合，再經過過濾器的過濾來完成對漆霧的捕捉。石灰粉末放置在位過濾器下側的漏斗狀容器中，石灰在壓縮空氣的吹動下懸浮在風道中，在噴漆室氣流的帶動下一起經過過濾器，漆霧與石灰一起粘接形成塊狀物附著在過濾模組上，當聚集到一定程度時，風壓的變化會觸動反清洗氣流，將塊狀物吹落脫離過濾器，并掉入漏斗中（約25分鐘一次）。當掉落的塊狀物達到一定重量時，系統會自動轉移塊狀物，切換新的石灰。

系統特點：

1、在運行之前，石灰粉末會先附著到過濾器上，避免了油漆直接粘附在過濾器上，所以過濾器使用壽命很長，可達三年之久；

2、自動清理、自動換料，運行維護工作量小；

3、杜爾提供穩定的石灰材料供應商；

4、漆渣塊可供回收利用；

5、降本效果明顯，與傳統濕式分離相比，減少運行動能損耗約60%；

6、由于系統無需使用不銹鋼材料、減少空調處理量、設備占地面積小，與傳統濕式分離相比該系統設備投資成本降低約35%。

杜爾干式分離系統與傳統的水洗式分離系統的比較：

+：優勢；-：劣勢；●：不需要；○：無關

供排風系統

一、供排風總攬

二、供風系統

濕度：濕度就是指空氣中濕氣的含量.物理定義:空氣濕度是用來表示空氣中的水汽含量多少或空氣潮濕程度的物理量。

相對濕度：實際空氣的濕度與在同一溫度下達到飽和狀況時的濕度之比值。

單位：%
相對濕度過（RH）= Ma/Mg * 100% / t
Ma = 空氣中水的含量
Mg = 該空氣可含水的*大容量
t = 溫度
同樣體積空氣的含水飽和度隨著溫度的變化而變化。溫度越高，空氣含水飽和度越高。

**濕度：空氣中的水蒸氣質量與濕空氣的總體積之比。

相對濕度是個難懂的概念。以下是對它的解釋說明。

在標準氣壓下，抽出一立方米空氣中的水蒸氣，稱量其重量就可以得到**濕度。它表示為一立方米空氣的含水量(g/m³)。
以下的焓濕圖表顯示的是在一定溫度下，一立方米空氣中*大的水蒸氣含量。隨著氣溫的增加，空氣中的水蒸氣含量也隨之增加。在攝氏10度(50 °F)時，空氣能包含9克水蒸氣。此時空氣處于其*大**濕度當中，也就是我們所說的飽和狀態。在攝氏20度(68 °F) 時，空氣飽和度是17g/m³ 。因此，如果在20攝氏度的情況下，一個密封容器內一立方米的空氣含有9克水蒸氣，其飽和度就是9 g/m³ 。如果把3克水加入容器中，水蒸發使得容器內的**濕度增加到12 g/m³ 。如果再加入8克水，有5克水會蒸發，另外3克水會留在容器底部，因為在攝氏20度的情況下，一立方米空氣中只能夠含有17克水蒸氣。當容器中只有9克水蒸氣時，容器中空氣的相對濕度就是9/17=53%
相對濕度依賴于空氣溫度。如果沒有多余的水蒸氣加入，隨著溫度的上升，相對濕度將會下降。所以，當容器加熱到25攝氏度時，表中顯示在此溫度下，一立方米空氣能包含23克水蒸氣，相對濕度隨之下降：9/23=39%
如果容器中的空氣氣溫下降到15攝氏度，即便沒有加入更多的水，相對濕度也會上升。在15攝氏度時，一立方米空氣中只能夠包含12.5克水蒸氣，因此此時相對濕度就是9/12.5=72%。
如果空氣冷卻到9攝氏度，容器內的水蒸氣就處于飽和狀態，其相對濕度就會上升到****。如何空氣進一步冷卻，在容器器壁就會形成小水滴，因為空氣必須凝結一部分水蒸氣。水蒸氣凝結開始出現的溫度（也就是空氣達到飽和的溫度）就被稱作露點。冬天在室內，空氣循環到窗棱處，此處溫度足夠低，空氣就能夠被冷卻在其露點以下，水滴就會出現在窗戶上。

三、用風系統

四、排風系統