雾化喷淋在汽车涂装空调的设计及应用

王青川

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

雾化喷淋在汽车涂装空调的设计及应用

王青川

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于轿车涂装空调系统的喷淋段的设计及分析，对空调系统喷淋段的相关工艺及系统参数进行了计算及分析说明。经实践证明，该喷淋段的工艺设计及应用满足生产、工作要求。

雾化喷淋；降耗；除尘；加湿量；喷雾量

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.061

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-189-03

前言

随着国内外先进技术的发展，人们对汽车生产车间内的产品质量及生产工作环境有着越来越高的要求，雾化喷淋技术也渐渐地在各行各业中得以推广。雾化喷淋在汽车企业涂装车间内的应用目前主要有打磨工位室体及涂胶室体内、涂装空调系统内喷淋加湿段。本文从汽车涂装车间加湿降温、节能低耗、防静电、可靠性、卫生度、涂装空调系统设计及湿度与加湿量的设计换算进行详细的应用分析。经过详细论证得出雾化喷淋在涂装车间空调系统内适合普遍推广应用，既可以提高产品的表面附着质量又可以降低涂装车间的能耗改善车间内员工的工作环境。

1、雾化喷淋的功能及特点

雾化喷淋是等焓加湿的一种方式，自来水通过加湿器主机增压后，通过特制的喷头雾化后形成细小的水雾粒子，与流动的空气进行湿热交换，从而汽化、蒸发、使空气的湿度增加，实现对空气的加湿处理。具有高效节能、安全、可靠等优点，从工程造价和加湿效率等方面综合分析，具有很高的性价比。

从降耗方面分析，空调系统使用中、高效过滤器去除空气中的粉尘颗粒，因为现在空气的污染日渐增大，空气中的粉尘含量越来越多，很快就会堵塞中、高效过滤器很快就会堵塞失效，因此中、高效过滤器的更换次数非常频繁，每年用于更换过滤器的费用很高。而雾化喷淋加湿系统对空气有洗涤作用，可以有效去除空气中的粉尘及有害气体，经过喷淋系统的空气变得洁净清新，其后的中、高效过滤器使用寿命得到很大的提高，每年的更换次数得到很大降低，极大的减少了因为更换过滤器所需费用。

大多数的汽车企业涂装车间内除喷漆工位外的其他人工操作工位空调送风是没有湿度要求的，该人工操作工位室体内空气干燥，湿度较低，无法加快室体内浮游尘埃粒子的沉降，擦净区域的空气中会有一定的含尘量，况且室体的人员进出，使车间整体环境达不到无尘。尤其是打磨区域，因采用干打磨的方式，打磨过程中产生大量打磨灰，空气又未经加湿除尘，使得空气中的含尘量过高。在涂装作业过程中不仅影响产品的质量而且还威胁着作业人员的身体健康。而雾化喷淋（干雾除尘）系统能较好地改善以上的问题。因其纯机械原理进行细水雾加湿除尘，保证工作环境安全可靠、空气品质更佳。

2、雾化喷淋在涂装空调系统中的结构设计

涂装车间空调系统中的喷淋段主要为加湿作用。考虑送排风的走向，空调系统的结构设计依次为进风段、初效过滤段、加热段、表冷段、雾化喷淋段、风机送风段、均流消声段及中效过滤段最终至出风段。雾化喷淋段具体为水由喷嘴喷出，水雾吸收空气热量气化后用于补充空调送风的湿度同时温度降低，未气化的水经挡水板阻碍后流回循环水箱。雾式喷淋系统由喷淋管线、水箱、挡水板、水泵、喷嘴等组成一个循环系统，喷淋段在空调机组中的结构如图1所示。

3、涂装空调的加湿量的工艺设计分析

3.1 涂装空调的设计依据

本文以我公司某轿车涂装车间面漆喷漆室NO.9、NO.10、NO.12、NO.13空调为例说明的设计过程，NO.9、NO.12空调系统主要供手工擦净、自动擦净、气封、BC1、自动喷漆、BC2及手工喷漆工位，NO.10、NO.13空调主要供自动喷涂、检查补漆、面漆流平及洁净区等工位。

合肥室外夏季干球温度为35℃相对湿度为60%，冬季干球温度为-5℃相对湿度为75%。NO.9、NO.10、NO.12、NO.13空调要求送风的温度为23℃～26℃，湿度为65%～75%，恒温恒湿保证喷漆室内的工作环境使车身的色漆稳定地附着。该四套空调系统包括进风段、初效段、燃烧加热段、表冷段、喷淋段、加热段、蒸汽辅助加湿段、风机段、均流段、消声段、中效段及送风段组成。

3.2 加湿量的设计计算

根据出风要求参数考虑冬季按加热（天然气加热）至56℃再加湿至25℃，相对湿度70%，根据空气焓湿图计算软件的图2、图3、图4所示含湿量为13.92g/kg，夏季降温至露点温度18℃（表冷器制冷），再加热（热水加热）至24℃，相对湿度70%核算.为保证四季恒温恒湿，当过渡季节或湿度不够时增开蒸汽辅助加湿段来维持。

NO.9、NO.12空调系统的设计风量为Q=264830m3/h,即为需要加湿的空气体积。由此最大加湿量依照下面公式计算：

Q：最大加湿量L/h

V：需要加湿的空气体积M3或者空调送风量

N：每小时换气次数（如果为送风空调此参数取值为1）

1.2：空气密度kg/m3

X2：设计要求的空气绝对含湿量g/kg

X1：空所被加湿前的绝对含湿量g/kg

X2和X1的数值可在焓湿图上查得。本项目中N取消，故取值“1/h”。

计算得到NO.9、NO.12空调系统的最大加湿量为：

Q=264830×1.2×(13.92-1.86)/1000=3832.6（kg/h）。

NO.10、NO.13空调系统的设计风量为174300 m3/h，同理计算出NO.10、NO.13空调系统的最大加湿量Q=174300×1.2×(13.92-1.86）=2522.5（kg/h）。

3.3 喷雾量、喷嘴数及供水量的计算

根据最大加湿量计算出雾化喷淋系统中的喷雾量、喷嘴数量（每个喷嘴品牌的最大加湿量不同），从而计算出每小时供水量等相关参数。

空调系统中的加湿效率主要与加湿量、喷雾量有关。具体的关系为：

Design and application of spraying the atomized in air conditioning system of automobile painting workshop

Wang Qingchuan
( Anhui Jianghuai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Abtract: Based on the design and analysis of spray section of air conditioning system in car painting workshop, the related process and system parameters of spray section of air conditioning system were calculated and analyzed.The practice shows that the process design and application of the spray section can meet the requirements of production and application.

spraying the atomized; reduce consumption; remove dust; sparge quantity

U462.1

A

1671-7988(2016)10-189-03

王青川（1985—），男，大学本科学历，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。目前主要从事汽车涂装工艺设备的非标设计等工作。