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        鋁材粉末噴涂生產線設計參數與工式

           日期:2016-01-05     來源:網絡    瀏覽:1288    評論:0    

        一、產量和鏈速計算
        (1)按產量要求確定鏈速
        ①臥式線計算條件示例
        年產量:6000t/a;
        標準鋁型材尺寸:7000mm×50mm×50mm;
        標準鋁型材表面積:400m2/t;
        每排懸掛鋁型材面積:7.0×1.5×2=21m2;

        每排懸掛鋁型材凈重:52.5kg;

        安裝好的鋁材噴涂生產線
        圖為:某鋁材廠新安裝的鋁材靜電粉末噴涂生產線
        排間距:7600mm;
        工作制度:300d/a×24h/d×83.3%(用于換粉、交接班等的機時系數)=6000h/a;
        設計成品率:95%。
        ②臥式線計算示例

        V=Q÷η÷Τ÷(λ÷p)
        (6000t/a÷95%÷6000h/a÷60min/h)×1000kg/t÷(52.5kg÷7.6m)
        17.544kg/min÷6.91kg/m=2.54m/min

        式中 V----鏈速/m·min-1;
        Q——年產量/t·a-1或kg·a-1;
        η——設計成品率/%;
        Τ——年有效工作時間/h·a-1;
        λ——每排鋁材凈重/kg;
        p——排間距/m。
        從上可以看出,在工作制度和鋁型材規格不變的條件下,在滿足產量要求的同時,降低鏈速(意味著降低隧道式固化爐的長度和設備造價)的最好辦法是增加鋁排排重,其中最有效的措施是增加排寬及盡可能縮短排間距。
        ③立式線計算條件示例
        年產量:20000t/a:
        標準型材尺寸:7000mm×50mm×50mm:
        標準型材表面積:400m2/t;
        每根懸掛型材面積:1.25m2
        每根懸掛型材凈重:3.125kg:’
        工件間距:133mm:
        工作制度:300天/年×24h/d×83.3%(用于換粉、交接班等的機時系數)=6000h/a;
        設計成品率:95%。
        ④立式線計算示例

        V=Q÷η÷Τ÷(λ1÷ρ1)
        (20000t/a÷95%÷6000h/a÷60min/h)×1000kg/t÷(3.125kg/O.133m)
        58.48kg/min÷23.50kg/m=2.49m/min

        式中 λ1——每根鋁型材的質量/kg;
        ρ1——工件間距/m;
        其他符號含義同臥式線。
        從上可以看出,在工作制度和型材規格不變的條件下,在滿足產量要求的同時,降低鏈速(意味著降低隧道式前處理通道的長度和固化爐的體積及設備造價)的最好辦法是縮短工件間距,因此,采用多間距掛具(根據型材規格確定適當的間距)對于保持生產線的高產、高效具有重要意義。
        ⑤小巧型生產線的生產效率為每8min一排料,因此,其產量主要取決于掛具的高度(目前有1250mm和1500mm兩種規格)和每排的掛重。此時,掛具的設計成為影響產量的重要因素。
        (2)按鏈速確定產量
        計算條件同上,計算鏈速為2.5m/min時臥式線和立式線的產能。
        臥式線產能Q1為:

        Q1=V×(λ÷ρ)×ΑΤ×η
        2.5m/min×(52.5kg÷7.6m)X6000h/a×60min/h×95%
        17.27h/min×360000min/a×95%=5906340kg/a=5906t/a

        立式線產能Q2為:

        Q2=V×(λ1÷ρ1)×Τ×η
        2.5m/min×(3.125kg/0.133m)×6000h/a×60min/h×95%
        58.74kg/min×360000min/a×95%=20089t/a

        2.2靜電噴粉室排風量計算
        靜電噴粉室排風量計算的基本原則是:①不讓噴粉房中的粉塵外溢擴散至車間內;②保證噴粉房內的粉塵濃度在允許的安全范圍之內;③保證具有良好的涂著效率,防止工件上已經涂著的粉末被風吹掉。
        從防止粉塵外溢計,

        Q13600(Al+A2+A3+A4)V+Nq

        式中 Q1——按衛生要求計算的最小排風量/m3·h-1;
        Al——工件進出口面穢m2;
        A2——噴槍口工作面積/m2;
        A3——輸送鏈出人口面穢m2;
        A4——手噴口面穢m2;
        V---開口處斷面風速,一般取0.5—0.6m/s;
        N——噴槍數量,支;
        q——每支噴槍的用氣量/m3·h·支-1
        從安全角度計,

        Q2=[G·n(1一k)·k1·k2]/0.5c

        式中 Q2——按安全要求計算的最小排風量/m3·h-1;
        G——單支噴槍最大出粉量/g·min-1;
        n——同時噴涂的噴槍數;
        k——粉末上粉率,一般根據噴槍和工件形狀不同取0.4~0.8;.
        k1——工件不連續進入(工件間有間隙)積粉系數,1.2~1.6;
        k2——粉末在噴粉室內懸浮系數,一般為0.5~0.7;
        c——粉末爆炸最低濃度,不知最低爆炸濃度者,其最高濃度不允許超過15g/m3;
        0.5——安全系數
        從防止工件上的粉末被風吹掉計,

        Q3=3600·A·V

        式中 Q3——按噴涂效率要求計算的最大排風量/m3·h-1;
        A——噴房排風面斷面積/m2;
        V---工件面風速/m·S-1,一般不超過0.7m·s-1。
        經過上述計算后,比較Q1和Q2的大小,以其中最大的排風量附加l0%~l5%的系統漏風量后作為噴房的排風量Q,并與Q3相比較,如果Q≤Q3,則計算有效;否則,應調整噴房尺寸,重新設計計算。
        2.3噴槍數量的計算
        生產線噴槍數量計算的基本原則是:滿足最惡劣條件下的產量和品質要求。
        臥式線噴槍數量計算:

        N=[(S/L)·V·(δ·y)/k]/α

        式中 N——噴槍數量/支;
        S——每排鋁材表面積/m2;
        L——鋁材長度/m;
        V----鏈速/m·min-1;
        δ——要求膜厚/μm;
        y——粉末涂料密度/g·cm-3;
        k——最低上粉率,一般取0.5~0.6;
        α——噴槍在最惡劣條件下保證涂層良好品質的噴粉量,一般取90~120g/min
        立式線噴槍數量計算:

        N=[(V/p1)·S1·(δ·y)k]/α

        式中 p1——工件間距/m;
        S1——每根型材表面積/m2
        其他符號含義同臥式線。
        經過上述計算后,再根據噴槍布置特點和噴房設置特點進行適當調整。

         
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