7.3 车体 喷烘漆房 排风系统

排风系统由排风机、风管，排风塔等组成。排风机安装在喷漆室地坑排风口和活性炭过滤箱之间。排出的空气，由风机牵引送至排风塔进行高空排放。考虑到与送风风量匹配，并保持室内微正压（微正压是通过调节风门开启的大小实现, 压差为30-50Pa），含粉尘空气不会进入到操作区，总排风量稍小于送风量。
① 排风机组布置：
喷烘房配置4台B4－72型防爆离心风机，风机、电机均为防爆型。
② 排风机的选择：
主要由风机风量和风机压头这两个参数确定。而分析送风机压力损耗主要为克服活性炭及排风管道的阻力。选择其主要技术参数如下：
序 号    参  数  内  容    喷烘一体房
1    房体内空尺寸    28000X6500X6000
2    排风量    43476m3/h  
    风机规格型号    B4-82No7.1E
    全压    1223Pa
    转速    1350rpm/min
    排风风机功率    22kw
    送风系统数量    4套
3    排风塔尺寸\数量    Φ1100x15m(标高)x4
③ 排风机座：
采用槽钢、角钢工业型材焊接成框架。
④ 排风管道：
全部采用δ1.5mm热轧镀锌板制作而成。
⑤ 风机噪音控制：
对于风机噪声，首先在设备选型时充分考虑此问题。风机转速控制在800rpm/min以内，从设备源头上严格控制噪声源。同时在风机底部安装阻尼或弹性减震器，以减小震动所带的噪声。确保空载运行时的噪声值低于85dBA，
空气在管路中高速流动，由于与管路内壁的摩擦。将带来噪声。根据我厂多年的实践经验，优化管路截面设计，将空气在管路中的流速控制在8～12m/s。同时我们设计有风机减噪隔离间，确保系统噪声控制在75dBA以下。通过这些措施可以有效的降低风机噪音，保证操作人员具有良好的作业环境。
⑥ 减噪间：采用型钢做骨架，表面蒙罩EPS75彩钢夹芯板，并在一方开设检修门。
⑦ 排风塔：排风烟囱尺寸的确定,取决于气流速度、及排放有害物质的浓度共同确定。
排风塔尺寸为：Φ1100x15m（排风口标高）。排风塔采用δ2mm钢板制造，在安装上采用抗风结构加固。

7.4车体喷烘漆房空气净化系统
清洁度是衡量喷漆室质量的重要指标，这一指标由空气净化系统保证。空气净化系统包括进风过滤器、顶部过滤材料、顶棉托网、连接板等。
1) 车体喷烘漆房空气净化系统净化系统结构
空气过滤为二级过滤：进风初效两级过滤及亚高效过滤（顶部过滤）。
2) 车体喷烘漆房空气净化系统净化材料
进风过滤器采用采用荷兰“FILTRAIR” 公司VNF"ALL-ROUDERS"系列合成纤维过滤料产品VNF-290（G3）制成的袋式过滤器，其布袋结构可以使进风口棉面积增加3-4倍，采用此种过滤形式可以降低风阻，增加容尘量，减少更换次数；高效过滤材料设置在静压室底部，用顶棉托网支撑，顶棉托网为优质C型钢结构，经特殊防锈处理，钢性好、无锈蚀、更换顶棉容易。
初效过滤材料在送风系统过滤段已有描述。
亚高效过滤材料选用荷兰“FILTRAIR” “Arresters”系列合成纤维过滤材料CC-600G(F5)亚高效过滤顶棉，该系列产品特点：
 专门为喷漆室末端过滤而设计，可过滤掉所有能破坏喷漆质量的粒子
 确保穿过喷漆室的气流均匀扩散，形成层流状态
 由挑选出的高性能，高强度合成纤维制成，利用逐级加密多层技术，经充分浸胶处理
 符合防火分类标准欧洲DIN53438-F1和美国UL900-class1
 卷面印有EN-779标准分类，DIN标识，飞特亚的注册商标
 滤料出风面特别致密，光滑，且CC-600出风面还增加了一层无纺布滤网
 较高过滤效率，较高容尘量，使用寿命长，经济可靠
产品性能数据“ALL-ROUDERS”系列（测试方法ANSI/ASHRAE 52.1)
“Arresters”系列    CC-600G    过滤级别（EN779）    F5
平均计重效率（EN779）    98%    持续耐温    最高100℃
初始效率（比色法）    22%    瞬间耐温    最高120℃
平均效率（比色法）    55%    滤料正常厚度    20mm
测试风速0.25m/s    0.25m/s    耐湿    100%
额定风量（m3/h/m2）    900    滤卷标准尺寸（m）    2×20
初阻力    30Pa    　    1×20
终阻力    450Pa    重复/可洗    否
容尘量（终阻力时）    430g/m2    过滤效果10µm的尘埃粒子    100％予以去除

7.5 车体喷烘漆房漆雾及有机溶剂处理
7.5.1干式漆雾过滤器
1) 漆雾过滤装置结构
在喷漆室地面设置左、中、右三道排风沟，在风沟中安装有漆雾过滤装置（原理见漆雾处理方式图），用以吸附过喷漆雾中的树脂等固体分。漆雾过滤装置由过滤纤维托网及过滤纤维棉构成，折流过滤纤维棉放置在托网上。更换时将上部地板格栅移开，取出平铺过滤棉及托网，即可更换立铺过滤棉，然后再铺设新的过滤棉。饱和的过滤底棉送进焚烧炉焚烧，以防止污染环境。

2) 漆雾处理特点
图三  漆雾过滤特点

图四  平铺过滤棉过滤

喷漆室采用吸附、折流、沉降、再吸附的处理方式，漆雾处理方式见图三在三道风沟的上部、地板格栅下，水平铺设两道过滤棉，起吸附、折流作用；在钢轨立柱两侧的竖直面上全铺一道过滤棉，起吸附作用，并使风沟地面成为沉降坑。在喷涂时，漆雾处理如下：
 首先过喷漆雾可以随气流穿过平铺过滤棉（如图四），大量漆雾被吸附，吸附效率可达98%以上，这时几乎没有漆雾到达立铺过滤棉，无漆雾气流穿过立铺过滤棉后从排风道排放。
 喷涂一段时间后，平铺过滤棉吸附达到饱和以至气流不能透过时，两道平铺过滤棉形成一折流通板，过喷漆雾随气流通过时，约70%的漆雾经折流而沉降在平铺过滤棉上，剩余漆雾随气流经过折流通道后在风沟底部沉降，约剩余2%以下的漆雾通过立铺过滤棉的进一步吸附，最后达标气流从排风道排放。（如图五）

图五  立铺过滤棉过滤
 当立铺过滤棉吸附漆雾达到饱和后，系统阻力逐渐提高，直至更换，所以过滤棉的更换周期以立铺过滤棉为准。
3) 漆雾处理材料性能
过滤材料选用进口玻璃纤维漆雾过滤棉，该过滤棉具有较疏松的结构，具有在粘附漆雾后阻力增加较小的特点，该材料具有较大的厚度，可确保较高的过滤效率。过滤棉采用两层，以确保过滤效率更高。即采用意大利产玻璃纤维过滤毡(型号PA－50)进行漆雾过滤，技术参数如下：
PA－50产品性能数据
过滤级别    G4    漆雾分离率%    ≥95%
风速（m/s）    1.0    最高工作温度（℃）    170
初阻力（Pa）    10    滤卷标准尺寸（m）    1×20/1.2×20
建议终阻力（Pa）    130    滤材厚度（mm）    50
平均分离效率%    90-95against paint mist    容尘量    4500g/㎡

7.5.2  车体喷烘漆房 活性炭吸附箱

喷漆作业时，废气排放需经处理，使处理后的废气满足GB16297－1996《大气污染物综合排放标准》。目前，常用的处理方法有三种：直接燃烧法、催化燃烧法、活性碳吸附法。 三种方法的各种适用范围如下：
直接燃烧法：采用废气与火焰在燃烧室接触燃烧，对连续式生产或间歇式生产均可，此种方法必须有700℃左右的燃烧温度，要0.5－1秒的废气停留时间，还要充足的氧气，操作简单，维护容易，不需预处理，有机物可完全燃烧，处理效率高，占地面积小。
催化燃烧法：采用催化剂使废气在较低的温度下200－300℃燃烧生成CO2和水蒸气，废气在催化层要有0.14-0.24秒的停留时间，废气浓度在10－15g/m2，太低，则燃烧效果差，太高易产生事故，还需要一定的供氧条件，同时需良好的预处理，催化剂中毒后易失效，设备造价高，操作复杂。
活性碳吸附法：利用活性碳多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种有效的处理手段，废气在活性碳中有足够的停留时间，此法可处理低浓度、低温度、含碳氢化合物的废气，溶剂可回收，进行再利用，其对有机废气净化效率高达90-95%。再生前吸附有机溶剂可以达到活性炭总重量的25%
从三种方法比较看，本方案选用活性碳吸附法比较适宜，从而保证废气排放符合国家GB16297－1996标准。活性碳具有性能稳定、抗腐蚀和耐高速气流冲击的优点，其对有机废气净化效率高达90-95%。
每一套排风系统中装一个活性炭吸附箱，其作用是吸附排放中的苯系列物，使废气达标排放。本方案选择纤维状活性炭(activated carbon fiber ,ACF) 吸附有机溶剂。纤维状活性炭为吸附剂的新型炭质吸附法是近十几年来发展起来的一种新型的有机废气的回收方法。与传统的以活性炭为吸附剂的炭质吸附法相比，活性炭纤维具有有效吸附容量大，吸附设备小，吸附效率高，吸附脱附快，有机废气资源化利用率高等优点，是最有效的回收净化有机废气的新方法。
活性炭纤维(ACF)是继粉末状、粒状活性炭之后于20世纪60～70年代发展起来的第三代新型功能吸附材料。与传统的活性炭相比，活性碳纤维具有以下优异特性：

1) 比表面积大，有效吸附容量高
ACF的微孔丰富，并且孔径均匀，几乎都是有效孔，比表面积达1000～2500m2/g,数倍于粒状活性炭,因此，ACF的有效吸附容量比粒状活性炭高10倍以上。
2) 吸附、脱附快，耗能低，容易再生
颗粒活性炭的颗粒直径大，孔径分布宽，被吸附气体需经过大孔和过渡孔的曲折路程才能到达微孔被吸附，所以气体在孔内的吸附、脱附、扩散的行程长、速度慢。而ACF的纤维直径一般在10～13μm，微孔分布窄，孔道浅，易与吸附质接触，扩散阻力小，吸附效率高。气体在孔内的吸附、脱附、扩散的行程短，速度快，约为颗粒活性炭的10～100倍，所以再生更容易、更彻底，且耗能低。对于相同的有机废气处理，ACF的填充厚度和再生耗能仅为活性炭的1/5～1/10。
3) 强度高、寿命长、不产生二次污染；
ACF具有很好的柔韧性和较高的强度，经反复再生也不易粉化，对吸附回收的有机物和净化后的气体不会造成二次污染。
4) 形状多样，便于工程应用；
ACF可制成布、网、毡、纸等多种形状，气体通过吸附层面积大、流速慢、气阻小，为工程应用提供了很大的灵活性与方便性。
5) 可吸附低浓度气体
由于ACF孔径小，使得范德华力场叠加，在低压下对低浓度的气体分子也表现出很好的吸附作用，即使对痕量级含量气体仍保持很高的吸附率。
6) 吸附选择性强
由于ACF表面含有许多活性官能团如羟基、羧基、羰基、烯酮基、内酯基、胺基和亚胺基等。这些官能团对ACF的性能有显著的影响。
ACF对有机气体的回收净化的应用目前主要集中在化工行业回收有机气体如苯类、烃类、二氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烯、环己烷等；在喷漆行业,回收净化喷漆生产过程中排放出大量的苯、甲苯、二甲苯等有机废气。对甲苯、二甲苯的回收率在98 %以上。
ACF活性炭纤维毡型号及数据
型号    TK1600
比表面积(m2/h)    ≧1600
吸苯量（w t%）    ≧53
吸碘值（mg/g）    1400-1500
亚甲兰值（ml/g）    250
孔容积   (ml/g)    0.8-1.2
平均孔径 （A。）    17-20
PH值    5-7
着火点（℃）    900
苯系物吸附量    ≧1800g/ m2
使用吸附饱和后，一次更换总量为40m2，费用4400元。
采用过滤-吸附工艺一体式设备占地面积小，操作管理简单，整个系统设备投资及运行费用低。使用吸附饱和后可以更换，有脱附条件的可以方便的取出进行脱附处理，并可重复使用。                
结构上采用抽屉式结构，使之更换快捷。
此方式比使用颗粒状活性碳从设备结构上要简化很多，从外形尺寸上处理相同风量的废气要小好几倍。因此本废气处理设备是目前最先进的吸附装置。