CN2569922Y - 梳流压力式水旋喷漆室 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于漆雾净化装置。为解决现有水旋喷漆室日常运行成本高、设备噪音大、排风管抽水等缺点。本实用新型用梳流压力式水旋器替代现有的水旋器，构成梳流压力式水旋喷漆室。在保证同现有水旋器同样净化漆雾效果的情况下，用相对较低的风速通过梳流压力式水旋器，从而降低抽风系统中风机的风压和功率，达到节能降噪的目的。本实用新型与现有的水旋喷漆室相比，具有造价较低、节能15—20％、噪音约低6—10db的优点。

Description

梳流压力式水旋喷漆室

本实用新型属于漆雾净化装置。

汽车制造厂油漆车间目前普遍采用的水旋喷漆室(如图1所示)。此种水旋喷漆室的公开文献见《现代机械设备设计手册》——机械工业出版社；《油漆车间非标设备设计》——机械工业出版社。水旋喷漆室一般采用顶部送洁净空气，经过喷漆工作区带走含有漆雾的污染空气，含有漆雾的污染空气与清洗水一起进入水旋器(如图2所示)。在水旋器中，清洗水在一定风速的作用下，除随风向下运动外，还同时产生水平方向的运动，逐渐向动力管中心的高速风区(《工程流体力学》——机械工业出版社)飘移扩散，部分清洗水在飘移扩散过程中，由于高速风的碰撞摩擦而雾化，水雾和漆雾接触混合，水雾捕捉漆雾中的油漆微粒，把油漆微粒粘附于水中，实现油漆微粒和空气的有效分离。含有水份的空气经过喷漆室的气水分离区，水雾凝珠汇流后从空气中分离出来，最后得到符合排放标准的洁净空气，从喷漆室的底部靠风机抽排到室外。从而获得洁净的喷漆工作区，并避免了对周围环境的污染。

图1结构简介：1——送风动压仓2——空气过滤段3——喷漆工作区4——格栅  5——清洗水管6——水旋器7——集水坑8——排风机

图2结构简介：1——可调环2——动力管3——冲击板

该种设备正如文献中所述：结构简单、易于维修、一次性净化漆雾效率高(99.5％)、但系统风压损失大(800——1000Pa)。而且水旋器内的风速必须达到15米/秒以上，才能保证漆雾的净化效果。现有水旋喷漆室，为了满足水旋器中的风速要求，在抽风系统中，普遍采用有较高风压的大功率风机作为排风机。因此，该种水旋喷漆室设备投资大、日常运行成本高、抽风系统排风机噪音大、易超噪音标准造成二次污染。另外，经常存在清洗水还没有完全从空气中分离出来，就通过排风管带到室外的难题。

现有水旋喷漆室存在如上缺点，其根本原因除喷漆室工作区面积和水旋器横截面积之比过大外，水旋器结构也过于简单，使得净化漆雾的效果完全依赖于水旋器内的高风速。

本实用新型的目的正是通过对水旋器的重新设计，把现有的水旋器设计成梳流压力式水旋器，用梳流压力式水旋器替代现有的水旋器，构成梳流压力式水旋喷漆室。在梳流压力式水旋器内用相对较小的风速实现和现有水旋喷漆室相同的净化漆雾效果，从而降低抽风系统中排风风机的功率和风压，达到减少设备投资、降低运行成本和设备噪音的目的。

重新设计后的梳流压力式水旋器主要结构如图3所示：1——梳流式可调环2——动力管3——冲击板4——增压管5——安装板6——导旋管

梳流压力式水旋器的技术手段分为三部分：一.梳流式可调环

梳流式可调环是在水旋器可调环的清洗水入口端，均匀的开设了水流分配槽，并沿可调环的环壁上开设了多排水流分配孔，将进入水旋器的清洗水均匀的梳分成细束水流形状。而现有水旋器，可调环仅能调节进入水旋器的水量，并且进入水旋器的水为水帘瀑布形状，要经过水旋器约三分之二的高度(实测高度)才会被高速风力撕裂，形成散碎水流，漂移到动力管中心的高速风区。梳流式可调环所产生的细束水流从根本上替代了现有水旋器中靠高风速撕裂水帘瀑布的状况，清洗水一进入水旋器即为细束水流形状，在风力作用下，很快形成散碎水流，飘移到动力管中心的高速风区，处于与高速风的全面碰撞、磨擦雾化状态。把清洗水梳分成细束水流形状，增大了清洗水与含漆雾高速风的接触面积，缩短了行成散碎水流的时间，相对增长了清洗水与含漆雾空气的碰撞、磨擦、雾化区域。结果清洗水的雾化及与含漆雾的污染空气的接触更充分、更容易。很显然此结构可以用较小的风速，达到原来较大风速所能实现的清洗水雾化效果和漆雾净化效果。二.增压管(或增压通道)

流体在通道中，流动断面急剧变化时，在靠近断面变化处会产生流体紊流区——《工程流体力学》——机械工业出版社。含漆雾的污染空气由大截面的工作区流经小截面的动力管时，在水旋器动力管入口端，靠近管壁处存在一个沿管壁的环状流体紊流区。理论和实验表明：此紊流区的大小和内部压力直接影响着清洗水在水平方向的飘移扩散运动。很显然紊流区大且与动力管中心区的正压力差较大时，清洗水容易飘移、扩散到动力管中心的高速风区，清洗水与高速风的碰撞、磨擦、雾化、接触、混合更充分，漆雾的净化效果也更好。流体的紊流区是由于抽风系统中排风机的抽吸作用，在水旋器中行成高速风而产生的。因此，流体紊流区存在较大的负压。喷漆室内的压力是由于送风系统中送风所致，为正压力。显然流体紊流区压力小于喷漆室内的压力。水旋器的增压管(或增压通道)就是将喷漆室内的压力，用连接管(或通道)沿动力管的径向方向直接连接到此紊流区，这样不仅使流体的紊流区增压，同时还扩大了流体的紊流区，使清洗水飘移扩散到风速较高的动力管中心区更为容易，水流的雾化也变得更为容易，水雾与漆雾的接触混合更为彻底，净化漆雾的效果更好。而在现有水旋器中，此流体紊流区的大小和内部压力完全依赖于流经水旋器动力管的高风速上。很显然此结构可以用较小的风速达到原来较大风速所能实现的漆雾净化效果。三.导旋管(或导旋通道)

把流体增压管(或增压通道)的接入方向改为沿动力管壁的切线方向或准切线方向即为导旋管(或导旋通道)。此导旋管的接入彻底打破了动力管内原流体场依靠流体本身运动特性所产生的旋流现象。由于喷漆室和动力管存在较大的正压力差，从喷漆室内工作区经导旋管(或导旋通道)流入紊流区的气流沿动力管壁的切线方向或准切线方向，推动动力管中的水流、水雾及漆雾进行旋转。这种旋转现象增大了动力管中的流体紊流效应，流体的运动轨迹变长，即清洗水雾化区及水雾和漆雾接触混合区的长度增长。结果使水流被雾化的能力变强。同时水雾和漆雾能够更有效、更充分的接触混合，水雾捕捉漆雾中油漆微粒的机会就大大增加，水旋器净化漆雾的能力进一步增强。而现有水旋器为了增加清洗水被雾化的能力及水雾和漆雾的接触混合能力，只能通过提高水旋器的风速，来增大动力管中的流体紊流效应。结果导致增大了抽风系统中排风机的功率和风压，带来了风机的高能耗和高噪音。

梳流压力式水旋器各结构件功能为：用梳流式可调环调节进水量，并将进入水旋器的清洗水均匀的梳分成细束水流形状，使清洗水易于飘移、扩散、雾化；数根增压管(或增压通道)和数根导旋管(或导旋通道)把喷漆室的微正风压空气，引入到动力管的流体紊流区，增加动力管中的流体紊流效应，从而提高净化漆雾的效果；置于动力管缩口端的冲击板，将高速风、水雾击散，以利于水从空气中分离出来。增压管(或增压通道)和导旋管(或导旋通道)与动力管采用焊接方式构成一体，梳流式可调环和冲击板为装配件。梳流压力式水旋器用螺栓或焊接方式固定在喷漆室水槽中。

由于本实用新型采取了以上技术措施，因此，梳流压力式水旋喷漆室和现有水旋喷漆室相比有如下特点：1.设备投资少、日常运行成本低

梳流压力式水旋喷漆室由于采用了梳流压力式水旋器，使清洗水的雾化、水雾和漆雾的混合较为容易，在梳流压力式水旋器中用相对较低的风速通过即可达到令人满意的漆雾净化效果，因而排风系统中风机的风压和电动机功率大大降低(约降15-20％)。另外，由于清洗水雾化得较为充分，清洗水的用量也有大幅减少。这都直接降低了设备的一次性投资费用和设备的日常运行成本。2.设备噪音得到改善

在梳流压力式水旋喷漆室排风系统中，由于采用相对较低风压的风机作为排风机，其噪音和同规格的现有水旋喷漆室相比约降低6-10db，从根本上降低了噪声源，改善了周围环境，节省了为治理噪音而投入的人力和物力。另外，梳流压力式水旋器中用相对较低的风速通过，由水旋器产生的噪音也有明显的降低，进一步改善了喷漆工作区的噪音环境。3.漆雾处理效果好

在梳流压力式水旋喷漆室内，清洗水在梳流压力式水旋器中，产生的水雾和漆雾得到充分接触混合，水雾捕捉漆雾中油漆微粒的机会大大增加，净化漆雾的能力大大增加。因此，梳流压力式水旋喷漆室净化漆雾的能力优于现有水旋喷漆室和文氏喷漆室。4.喷漆室内空气层流好，有利于喷出高质量的油漆涂层

在同样送风量的情况下，由于梳流压力式水旋器中用相对较低的风速通过，梳流压力式水旋喷漆室工作区布置的梳流压力式水旋器，比现有水旋喷漆室所能布置的水旋器数量较多，因此排列相对较密。因而，由于空气流动断面的急剧变化所引起的喷漆工作区的大区域紊流，在梳流压力式水旋喷漆室内相对减小，工作区的空气层流更稳定，进一步改善了空气层流对喷漆质量的影响。为喷出高质量的油漆涂层创造了很好的工作区环境。5.很好地解决了排风管的抽水现象

在梳流压力式水旋喷漆室中，梳流压力式水旋器内用相对较低的风速通过，并且水旋器布置的相对稠密。因此，喷漆室下的气水分离段的风速更趋均匀和缓，气水分离效果大为改善，排风管中的抽水现象也随之消失。

梳流压力式水旋喷漆室保持了现有水旋喷漆室的结构简单、漆雾净化效率高、维修方便的优点。同时与现有的水旋喷漆室相比具有造价相对较低、节能(约降15-20％)、噪音小(约降6-10db)的优点。同时喷漆室内空气层流好，漆雾处理效率高，排风管的抽水现象也基本消失。本实用新型的综合性能优于现有的水旋喷漆室和文氏喷漆室室。

Claims (4)

1.一种漆雾净化装置。梳流压力式水旋喷漆室，用梳流压力式水旋器如图3所示，作为净化漆雾的关键部件。其特征在于：梳流压力式水旋器具有一个既可以把清洗水梳分成细束水流，又能用来调节进水量的梳流式可调环1，梳流式可调环的清洗水入口端，均匀的开设了水流分配槽，并沿可调环的环壁上开设了多排水流分配孔，能够将进入水旋器的清洗水均匀的梳分成细束水流形状；具有数根增压管4(或增压通道)，该增压管(或增压通道)沿动力管壁的径向，把喷漆室的微正风压，引入到动力管2的流体紊流区，使流体紊流区的压力和紊流区域增大；具有数根导旋管6(或导旋通道)，导旋管(或导旋通道)沿动力管壁的切线方向或准切线方向，把喷漆室的微正风压空气，连接引入到动力管的流体紊流区，推动动力管中的流体产生旋转运动。

2.根据权利要求书1中所说的梳流压力式水旋喷漆室，其特征在于梳流压力式水旋器具有一个既可以把清洗水梳分成细束水流，又能用来调节进水量的梳流式可调环。梳流式可调环的清洗水入口端，均匀的开设了水流分配槽，并沿可调环的环壁上开设了多排水流分配孔，能够将进入水旋器的清洗水均匀的梳分成细束水流形状。

3.根据权利要求书1中所说的梳流压力式水旋喷漆室，其特征在于梳流压力式水旋器具有数根增压管4(或增压通道)，该增压管(或增压通道)沿动力管壁的径向，把喷漆室的微正风压，引入到动力管2的流体紊流区，使流体紊流区的压力和紊流区域增大。

4.根据权利要求书1中所说的梳流压力式水旋喷漆室，其特征在于梳流压力式水旋器具有数根导旋管6(或导旋通道)，导旋管(或导旋通道)沿动力管壁的切线方向或准切线方向，把喷漆室的微正风压空气，连接引入到动力管的流体紊流区，推动动力管中的流体产生旋转运动。

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