喷漆室空调送风系统的经济性分析

2021-07-03赵勇

汽车实用技术 2021年12期

关键词：喷漆风量温湿度

赵勇

（陕西重型汽车有限公司，陕西西安 710200）

引言

空调送排风系统广泛应用于现代汽车涂装生产线，送排风系统是涂装喷漆室耗能最大的设备系统，占涂装车间总能耗的40%以上。喷漆室空调采用顶部送风、底部排风的结构方式，可提供适当温度、湿度、洁净度的喷漆环境。

引入循环风空调送风，将手工喷漆区域的一部分风量送到机器人自动喷涂段，因循环风的温湿度较室外环境的温湿度相对接近工作环境要求。因此，可以更大程度的降低自动段送风加热制冷量，以达到节能降耗的目的。

1 喷漆室设备的基本结构

1.1 喷漆室设备的构成

喷漆室按设备布置，从上至下大致分为三部分：上部均压室，包括动压室、静压室等送风装置；中部喷漆室作业区，包括作业室体、照明等；下部漆雾处理设施，包括漆雾捕捉装置等。

典型喷漆室结构，附图1：

图1 喷漆室结构示意图

（1）动压室：设在静压室的上部，功能是将来自空调的送风进一步过滤，并均匀分配给静压室；

（2）静压室：静压室设在喷漆室的上部，动压室下方，功能是将动压室配送的风量再次均分，以便在喷漆室内形成更为均匀的层流；

（3）送风装置：空调送风装置一般安装在喷漆室顶部上方，风送至喷漆室动压室，为保证送风均匀，可多设几个送风口，每个送风口设置一个调节风阀；

（4）排风装置：一般由漆雾捕捉装置、通风机等组成。

2 喷漆室新风空调与循环风空调设备安装一次性投入

2.1 新风空调设备功能段组成（色漆手工段送风空调）

见附图2：进风——初效——表冷——蒸汽加热——喷淋加湿——中间——消音——中间——中效——出风。

图2 新风空调功能段组成

2.2 循环风空调（自动喷涂段送风空调）的功能段组成

见附图3，相对新风空调而言比较简单，主要功能段包括：

图3 循环风空调功能段组成

进风－漆雾过滤（采用漆雾毡）－初效－中效－表冷－蒸汽加热－出风－风机（外置）。

2.2.1 对比新风空调

循环风空调功能段配置减少了加湿段、消音段，因风机外置，空调室体总长度少了7米。

（1）喷淋加湿段：喷淋采用高效节能雾式喷淋系统，前级设置均风板，后级设置铝合金挡水板，喷嘴采用节能雾式喷淋防溅式喷嘴，喷射角度为180度，加湿喷嘴采用双排对喷结构，每排喷嘴均采用点阵布置[1]。

（2）消声段：根据噪音限值要求，设置消音器。消音器面板采用具有较好防腐性的镀锌孔板。消音段前后设有检修门以便清洁。消音段减噪量≥15dB（A），保证出口噪声≤80dB（A）。

2.2.2 对比新风空调

循环风空调多出进风管（SUS304L，δ1.5，2套1800mm*1100mm风管共40米，1套1400mm*1000mm风管共25米）。

结论：通过循环风空调与新风空调的对比，循环风空调少了两个功能段，多出了部分不锈钢风管，得出结论一次性投入，两者成本相差不大（调研设计院及相关厂家）。

3 喷漆室空调设备运营成本分析

3.1 热负荷计算

3.1.1 送风空气温湿度的调节

夏季室外空气温度高于工艺温度需求，因此需要通过表冷降温的手段来调节送风空气的温湿度，送风空气在露点温度下不能满足工艺要求，因此需要通过加热段来进一步调整送风空气的温湿度至工艺需求。夏季通过表冷段在含湿量和气压不变的前提下将空气冷却至露点温度，空气湿度饱和后继续除湿至工艺环境的含湿量，再通过蒸汽加热等含湿量、增焓加热、降湿度至工艺要求温湿度。

冬季室外空气温度低于工艺温度需求，湿度低于工艺湿度需求，因此需要通过加热的手段来调节送风空气的温度，调整温度的同时，空气湿度下降，因此需要通过喷淋加湿的手段来进一步调整送风空气的温湿度至工艺需求。冬季通过一次加热段在含湿量不变的前提下加热至工艺环境的焓值，然后通过喷淋加湿等焓加湿、降温至工艺要求温湿度。

3.1.2 加热量计算

工厂选址为陕西省西安市，按照西安市年平均气象参数，得外界空气焓值。