涂裝能耗手冊(cè)簿簿

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案編著人：趙松淮大連震晨技術(shù)工程有限公司二零零五年九月目 錄1 壓縮空氣耗量的計(jì)算1.1 吹嘴1.2 噴槍1.3 靜電粉末噴涂1.4 調(diào)漆間1.5 氣動(dòng)工具2 水耗量的計(jì)算2.1 小時(shí)最大耗水量2.2 小時(shí)平均耗水量2.3 年用水量3 電耗量的計(jì)算4 蒸汽（熱水）、煤氣（天然氣）等耗量的計(jì)算4.1前處理設(shè)備耗熱的計(jì)算4.1.1工作時(shí)耗熱的計(jì)算4.1.2升溫時(shí)耗熱的計(jì)算4.2烘干室耗熱的計(jì)算421工作時(shí)耗熱的計(jì)算422升溫時(shí)耗熱的計(jì)算涂裝專業(yè)能耗手冊(cè)涂裝車間使用的動(dòng)力一般為壓縮空氣、蒸氣、煤氣（天然氣、油）、水、 電等。在涂裝方案設(shè)計(jì)階段必須對(duì)各種能源的消耗作出估算，以作為方案選擇 及

2、可行性分析的依據(jù)。1壓縮空氣耗量的計(jì)算壓縮空氣在涂裝車間的使用點(diǎn)有吹干、噴涂及風(fēng)動(dòng)工具等。其耗量按每個(gè) 點(diǎn)的平均耗量確定，每個(gè)點(diǎn)使用壓縮空氣的時(shí)間取決于各工序需用壓縮空 氣的工作量，但需注意一般是間斷地使用壓縮空氣這個(gè)特點(diǎn)，所以在確定 壓縮空氣時(shí)要考慮修正系數(shù)。設(shè)備負(fù)荷系數(shù)和用氣點(diǎn)的負(fù)荷系數(shù)。1.1 吹咀a、 耗量的計(jì)算吹咀的小時(shí)最大壓縮空氣耗量等于連續(xù)吹出時(shí)的小時(shí)耗氣量。耗氣量的大 小與吹咀前壓縮空氣壓力及吹咀形狀有關(guān)。假設(shè)壓縮空氣從相當(dāng)大容量的儲(chǔ)氣罐罐壁上的小孔流出，不考慮小孔前的 壓力損失和孔徑磨損，空氣溫度為 20 C,每小時(shí)噴出的空氣量qmax （以自由 體積記，單位為m3/h ）按

3、下式計(jì)算：q max =36001-1式中:C-流量系數(shù)與小孔形狀有關(guān)。當(dāng)小孔內(nèi)壁倒圓時(shí)，C=0.97;小孔內(nèi)壁不倒圓時(shí) C=0.65;A-出口截面積，m2Pi -儲(chǔ)氣筒內(nèi)氣體絕對(duì)壓力，kpa;K -系數(shù)，對(duì)于在絕熱條件下的空氣，取1.4;Pi -儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體密度，kg/m 3P20 -自由體積空氣密度（20 C時(shí)），取1.20kg/m 3式1-1是根據(jù)縮放噴管，罐外的壓力小于臨界的壓力，氣體在噴管最小截面 處達(dá)到臨界速度而建立的。根據(jù)上述公式，取 C=0.97，計(jì)算各種口徑吹咀的 小時(shí)最大壓縮空氣流量，列表1-1 Ob、耗量表表1-1吹咀的小時(shí)最大壓縮空氣流量表吹咀尺寸吹咀前表壓力（kpa

4、）內(nèi)徑截面積200300400500600(mm)(mm 2)小時(shí)最大流量（m3/h ）0.80.5031.01.41.72.12.41.00.7851.62.12.73.23.81.21.132.33.13.94.65.41.51.773.64.96.17.38.51.82.545.27.08.710.512.22.03.146.58.610.812.915.12.54.9110.113.516.820.223.63.07.0714.519.424.229.133.94.012.625.934.643.251.860.55.019.640.353.867.280.694.16.028.358

5、.277.697.01161367.038.579.71061321581858.050.31031381722072419.063.613117421826230510.078.516121526932937711.095.019526132639145612.0113.0232310387465542小時(shí)平均耗量 q p=q max x k式中K=實(shí)際利用系數(shù)，一般吹咀K=0.4-0.5 。1.2噴槍一般零部件噴漆用的噴槍，噴咀口徑為 1-2mm，大型零件使用的噴槍口 徑為 2.5-3mm。小時(shí)最大耗氣量可按噴槍技術(shù)規(guī)格上的空氣量采用，缺少資料時(shí)可根據(jù)噴 槍口徑按表1-1中數(shù)據(jù)選用?？紤]到

6、漆液對(duì)壓縮空氣的阻尼，壓縮空氣流量減 少，對(duì)表中數(shù)據(jù)應(yīng)加以修正，修正系數(shù)可取 0.8-1.0。小時(shí)平均耗量按小時(shí)最大耗氣量與利用系數(shù)的乘積計(jì)算。噴槍的利用系數(shù)K=0.5-0.8。1.3靜電粉末噴涂靜電粉末噴涂設(shè)備的壓縮空氣耗量見表1-2。精彩文檔表1-2靜電粉末噴涂設(shè)備壓縮空氣耗量表序號(hào)設(shè)備名稱及型號(hào)最大工作壓 力（kpa）小時(shí)最大耗氣量（m3/h）備注1701手動(dòng)式噴涂設(shè)備（單槍）600-120013.2瑞士蘭士 -金馬廠2702手動(dòng)式噴涂設(shè)備（雙槍）600-120023.4瑞士蘭士 -金馬廠3705手動(dòng)式噴涂設(shè)備（單槍）600-120011.2瑞士蘭士 -金馬廠4ESB靜電粉末噴槍5049

7、380012西德5ESB靜電粉末噴槍50499100012西德6ESB靜電粉末噴槍50458100010.8西德7ESB手動(dòng)粉末涂料裝置52780100015/每支最多裝2支槍8ESB自動(dòng)噴粉裝置用控制盤52350100015/每支供5支槍用9KZT-1高壓靜電發(fā)生器 及電器氣路控制臺(tái)3003010KZT-2高壓靜電發(fā)生器 及電器氣路控制臺(tái)5003011FJSP粉末靜電手動(dòng)噴 涂組合5003012LWG-1旁置式流化床-文丘里供料箱15020-30與序號(hào)9或10配套，帶2-4支槍13LWG-2旁置式流化床-文丘里供料箱15020-30與序號(hào)9或10配套，帶4支槍14KGF空氣干燥凈化器5003

8、0-60與序號(hào)11或12、13配套，每臺(tái)供一 臺(tái)流化床和兩支槍 的氣注：序號(hào)9-14設(shè)備的小時(shí)最大耗氣量是設(shè)備供氣能力。小時(shí)平均耗量q p=q max X k一般 K=0.5-0.8。1.4調(diào)漆間調(diào)漆間常用設(shè)備每小時(shí)平均及最大耗氣量詳見表1-3表1 -3調(diào)漆間常用設(shè)備耗氣量表序號(hào)型號(hào)及規(guī)格氣壓（kpa）耗氣量(m3/min )1P3: 1輸漆泵4900.3570012P4: 1輸漆泵4900.17000.73B55 : 1輸膠泵4901.56301.94K55 : 1輸膠泵4901.56301.9560GAL攪拌器4200.557000.9注：表中高壓時(shí)的耗氣量為最大，低壓時(shí)為平均。1.5氣動(dòng)

9、工具：氣動(dòng)工具0.30.5 m3/min ;氣動(dòng)升降機(jī)0.10.4 m 3/min 。2 水耗量的計(jì)算涂裝前處理設(shè)備、濕式噴漆室、電泳涂裝設(shè)備和濕打磨工位等是涂 裝車間的主要用水點(diǎn)，一般采用自來水，但前處理和電泳后的最后一道水洗、 濕打磨后水洗和電泳槽供水要求采用去離子水。一般要說明車間總耗水量，需要計(jì)算每小時(shí)最大耗水量，小時(shí)平均 耗水量及年用水量。可按下列公式或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算。2.1小時(shí)最大耗水量q max = 注滿水槽的容積（m3）注滿一次所需的時(shí)間（h）注水時(shí)間規(guī)定如下：（3 5） m3槽，（0.5 1） h;（ 5 10） m3槽，（1 1.5） h ;（10 15 ） m3槽，2h ;

10、大于15 m3槽，視廠的規(guī)模而定，最大不 宜超過3 h。2.2小時(shí)平均耗水量qp=cpq式中qp 清洗設(shè)備小時(shí)平均耗水量（L/ h ）;c p 小時(shí)處理的零件面積（m2/h ）;q 處理單位面積工件的耗水量（L/ m 2）;處理單位工件面積的耗水量與處理方式、補(bǔ)水方式等因素有關(guān)。對(duì)噴射處理方式，單獨(dú)補(bǔ)水（15 20 ） L/ m2;逆工序補(bǔ)水（4 6） L/ m2。浸 漬式處理，平均耗水量為噴射式的1/2。噴漆室的小時(shí)耗水量為其循環(huán)水量的 3% - 5%，噴漆室的水量可按 下式計(jì)算：q環(huán)水=q max空氣k式中qmax空氣一排風(fēng)量（m3/h ）k 消耗因數(shù)（小型噴漆室取1 1.2，中型室取 0

11、.8 0.9，大型室取0.7 0.8kg/ m 3,水旋噴漆室取1.5左右）。近年來，我國(guó)以采用了幾種發(fā)達(dá)國(guó)家的專利噴漆室，其循環(huán)水都有專門的計(jì)算公式，但作為用水量估算，不要求很精確，所以，完全可以依據(jù)上 式計(jì)算。電泳后沖洗的平均耗水量為（1 2） L/ m2，濕打磨膩?zhàn)庸の粸椋?4） L/ m 2。2.3年用水量年用水量=（每小時(shí)最大耗水量X年換水時(shí)數(shù)）+小時(shí)平均耗水量X（年時(shí)基數(shù)X設(shè)備利用系數(shù)-年換水時(shí)數(shù)）3電耗量的計(jì)算涂裝車間除照明和設(shè)備（風(fēng)機(jī)、泵、輸送鏈）動(dòng)力用電外還有電加 熱裝置用電。照明和設(shè)備動(dòng)力用電，在方案設(shè)計(jì)階段，因沒有設(shè)備設(shè)計(jì)，所以只 能憑經(jīng)驗(yàn)估算。電加熱裝置用電，可根據(jù)熱能

12、計(jì)算結(jié)果換算，詳見第4節(jié)。4蒸汽（熱水）、煤氣（天然氣）等耗量的計(jì)算這些能耗量都需從熱力計(jì)算求得。涂裝車間耗熱設(shè)備有前處理、烘 干室及空調(diào)機(jī)。其耗熱計(jì)算方法有精確計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)估算、查表估算等。這里介 紹一下常用的理論及經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的計(jì)算方法。4.1前處理設(shè)備耗熱的計(jì)算4.1.1工作時(shí)耗熱的計(jì)算：設(shè)備工作時(shí)，即熱平衡狀態(tài)下，每小時(shí)總的熱損耗量可按下式計(jì)算Q=（Q i+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5）K式中：Q 設(shè)備工作時(shí)，總的熱損耗（kj/h ）;Qi通過壁板和槽壁散失的熱損耗量（kj/h ）；Q2 加熱件和輸送機(jī)移動(dòng)部分的熱損耗量（kj/h ）；Q3排出的空氣、蒸汽混合氣中的空氣的熱損耗量（kj/

13、h ）；Q4排出的空氣、蒸汽混合氣中蒸汽的熱損耗量（kj/h ）;Q5 補(bǔ)充新鮮槽液的熱損耗量（kj/h ）；K（其他未估計(jì)到的）熱量損失因數(shù)，一般取1.05 1.15。Qi =（AK+A ' K'）X（t2-to）式中A 壁板表面積（m2）;A '槽壁表面積（m2）;K、K'傳熱系數(shù)kj/（h m2,對(duì)50mm厚度的礦渣棉壁板，K取 5.024 5.862，（ 80 100 ） mm 厚的礦渣棉槽壁，K' 取 2.9314.187;t2槽液工作溫度（C）；to 車間平均溫度（C）, 一般可?。?5 20 ）C。Q 2=（ WC+W ' C

14、9;）X（t2+t 1）式中W 輸入設(shè)備內(nèi)工件的重量（kg/h ）;W '輸送機(jī)移動(dòng)部分的重量（kg/h ）;C 工件的比熱容（kj/kgC）；C '輸送機(jī)移動(dòng)部分的比熱容（kj/kg C）；t 2槽液工作溫度（C）；11 工件的出如溫度（r）0Q 3= Wa Ca（t ' a-t 0）式中 Wa 排出的氣量（kg/h）；Ca 空氣的比熱容（kg/h ）;t ' 2排氣溫度C）,比工作溫度低（20 25廠C； t 0 車間平均溫度（C）oQ 4 = 0.9Wa（q2 qi）r式中Wa 排出的氣量（kg/h ）;q 2-排氣溫度下飽和度為90 %時(shí)每千克混合氣中水

15、蒸氣的含量；q 1 車間溫度下，飽和度為60 %時(shí)每千克車間空氣中水蒸氣的含量；r 水的氣化熱（kj/kg ）。Q 4=V PC（t2 t1 '）式中V平均每小時(shí)補(bǔ)充新鮮槽液的體積（L）；P 槽液密度（kg/L ）；C 槽液比熱容（kj/kg C）； t2 槽液工作溫度（C）；t 1補(bǔ)充槽液的初始溫度（C）；4.1.2升溫時(shí)耗能的計(jì)算：設(shè)備在工作之前，需把槽液加熱到規(guī)定的溫度，此時(shí)，設(shè)備未達(dá)到 熱平衡狀態(tài)，加熱槽液的熱耗量?jī)H包括槽液升溫及槽壁散熱所損失的熱量，每 小時(shí)加熱槽液的熱損耗量可按下式計(jì)算：Q ' = Wc（t 2-t 1）_1_t+2 Q1式中Q'槽液加熱升溫

16、時(shí)的熱耗（kj/h ） W 被加熱的槽液重量（kg） C 槽液的比熱容（kj/kg C） t 2槽液的工作溫度（C）t 1工件的初始溫度C）t -升溫時(shí)間。根據(jù)槽容積不同而不同，但最長(zhǎng)不能超過3h，一般在一小時(shí)左右。計(jì)算出總的熱損耗量，便可以計(jì)算出各種能源的消 量。a蒸汽耗量升溫時(shí)：Qmax=Q ' /r式中Qmax 升溫時(shí)每小時(shí)的蒸汽消耗量（kg/h ）Q '升溫時(shí)的熱損耗（kj/kg ）r蒸汽潛熱（kj/kg ）正常工作時(shí)：qp=Q/r式中qp 工作時(shí)蒸汽的消耗量（kg/h ）Q 工作時(shí)總熱耗量（kj/h ）b電功率計(jì)算升溫時(shí)：p= Q ' /3600 （KW）工作

17、時(shí)：p= Q/3600 （KW）依此類推，可按下列各種能源的發(fā)熱量換算出各種能源的用 量。電3600 kj/(kW )低熱值煤氣5233kj/m3高熱值煤氣7536kj/m3水煤氣10048kj/m3干餾煤氣16747kj/m3天然氣(37618 -41868 ) kj/m 3煤油38728 kj/kg焦炭26377 kj/kg煤27214kj/kg各種能源的年消耗量可用上述結(jié)果計(jì)算年耗量=最大耗量x年升溫加熱時(shí)間+平均耗量x設(shè)備年時(shí)基數(shù) X設(shè)備負(fù)荷系數(shù)。如果升溫時(shí)間在設(shè)備年時(shí)基數(shù)內(nèi)時(shí)，公式中“設(shè)備年時(shí)基 數(shù)”一相應(yīng)為“設(shè)備年時(shí)基數(shù)年升溫加熱時(shí)間”。4.2烘干室耗熱計(jì)算4.2.1工作時(shí)耗熱的計(jì)

18、算 烘干室工作時(shí)單位時(shí)間熱損耗量可按下式計(jì)算：Q = （ Q i+ Q 2 + Q 3 + Q 4+ Q 5+ Q 6 ） K式中Q 工作時(shí)總的熱損耗量（kj/h）；Q i 通過烘干室外壁散失的熱耗量（kj/h）；Q2 加熱工件和輸送機(jī)移動(dòng)部分的熱耗量（kj/h）；Q3 加熱涂料材料和溶劑蒸發(fā)的熱耗量（kj/h）；加熱新鮮空氣的Q4 加熱新鮮空氣的熱耗量（kj/h）；Q5 通過烘干室外部風(fēng)管散失的熱耗量（kj/h）；Q6 通過門框和門縫散失的熱耗量（kj/h）；K儲(chǔ)備因數(shù)，一般取1.05-1.15Qi = KA （ t 2 -o ）式中K-設(shè)備室體保溫層的傳熱系數(shù)kj / （ m 2h 丨保溫

19、層厚度 80mm、100mm、120mm、150mm 時(shí)，分別取 5.024、4.605、4.187、 3.349。A設(shè)備室體保溫層的表面積之和（m 2）；t2工作溫度CC ）t0車間溫度（C ）Q2 =（ W 1c1 + W 2.C2 ） X（ t2 - 1 ）式中W1 按重量計(jì)算最大生產(chǎn)率（kg/h）；C1 工件的比熱容（kj/kgC ；W2 每小時(shí)加熱輸送機(jī)移動(dòng)部分的重量（kg/h）；C2輸送機(jī)移動(dòng)部分的比熱容（kj/kgC ；t2工件及輸送機(jī)移動(dòng)部分在烘干室出口的溫度（C）；11 工件及輸送機(jī)移動(dòng)部分在烘干室入口的溫度（C）；Q 3 =W 3c3 （ 12 - 0 ） +W 4 r式中

20、W3 每小時(shí)進(jìn)入烘干室的最大涂料重量（kg）；C3 涂裝材料的比熱容（kj/kg t）；t 2 烘干室工作溫度（C ） t 0車間溫度（C）;W 4每小時(shí)進(jìn)入烘干室的涂料材料中含有的容積重量（kg/h ）； r 溶劑的氣化潛熱（kj/kg ）。Q 4=W 5 C4（t2-t0）式中W5每小時(shí)進(jìn)入烘干室的新鮮空氣量（m 3/h ）；C4 空氣的比熱容（kj/kgC）。W 5 = VPiV=2 W 4 Ki/t 式中V新鮮空氣量（m3/h ）;Pi車間內(nèi)空氣密度（kg/ m 3）;W4 進(jìn)入烘干室的容積重量（g）連續(xù)式烘干室為每小時(shí)的質(zhì)量；Ki安全因素，溫度在（90 200 ）C之間相應(yīng)取2 5;a 溶積蒸汽爆炸極限濃度（g/ m 3）；t大部分溶積揮發(fā)的持續(xù)時(shí)間（h），一般間歇式取0.088 0.166，連續(xù)式取1。Q5=K2A2（t2 -t 0）式中K2外部循環(huán)風(fēng)管傳熱系數(shù)Kj/（m 2 hCA2 外部循環(huán)風(fēng)管的面積（m2）t 2'風(fēng)管內(nèi)的熱空氣溫度（C）t 0 車間溫度（C）Q 6