油漆循環(huán)系統(tǒng)

當循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的形式確定之后，就需要確定系統(tǒng)所需要的設(shè)備了，這些設(shè)備包括:中央供漆系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、噴站出口元件及管路。

一、中央供漆系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備

(1)泵

泵是供漆系統(tǒng)的核心，泵的選擇通常要考慮流量、壓力、化學(xué)兼容性和驅(qū)動形式。流量的確定要考慮噴漆時所噴出去的油漆和系統(tǒng)循環(huán)所需要的油漆量;壓力的確定要考慮油漆噴涂所需要的壓力以及管路中的壓力損失等。為了保證系統(tǒng)的可靠性，考慮流量時一般按照不超過20次/min的工作頻率來考慮，這樣有利于保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。在選擇泵的時候，優(yōu)先選擇四球式的柱塞泵，因為它具有比一般雙球泵更穩(wěn)定的性能和更長的壽命，同時也比離心泵的剪切小得多。

(2)油漆控制元件

油漆控制元件包括穩(wěn)壓器、過濾器、背壓調(diào)壓器、攪拌器、補料泵、壓力表等。這些組件的選用主要是考慮材料、壓力、流量等與主循環(huán)泵的匹配。對于水性涂料及對剪切敏感的材料，要選用低剪切的元件;攪拌器的選擇要與油漆桶的尺寸相匹配。

(3)空氣/液壓油控制元件

空氣/液壓油控制元件包括空氣過濾器、油霧器、調(diào)壓器、空打保護器及相關(guān)的閥門、管路及接頭。

(4)油漆罐

油漆罐是用于存儲油漆以滿足噴涂需要的容器，但油漆罐的設(shè)計必須避免造成油漆沉淀的產(chǎn)生。首先，油漆罐內(nèi)壁必須盡可能的光滑，不能有溝槽和死角，焊縫必須經(jīng)過打磨和拋光，這樣才能減少油漆附著，也能減少對油漆翻騰時的阻礙;而油漆罐的尺寸要根據(jù)尤其消耗量、管路容量核材料的包裝來確定，必要的密封可防止外界環(huán)境的污染。通常需要選用不銹鋼材料，而回流管應(yīng)伸到液面以下，以防止在油漆表面產(chǎn)生氣泡。對于水性漆，需要對罐進行電解拋光和鈍化處理; 對于有保溫容器，頁面控制裝置是必不可少的，它可有效的防止冷凝水或漆皮的產(chǎn)生和對油漆的污染。

二、噴站出口元件

噴站出口元件包括油漆及空氣包括油漆及空氣調(diào)壓器、槍下調(diào)壓器、噴槍快換接頭、閥門、軟管及接頭等，對于自動噴站還可能包括換色閥、電磁閥等。噴站出口元件的設(shè)計主要是根據(jù)循環(huán)系統(tǒng)的形式，在綜合考慮耐壓、流量和材料的耐腐蝕性能，對于剪切敏感材料，還要考慮選用低剪切元件。噴站設(shè)置通常是在噴漆室外部，這可以防止出口元件被油漆污染，也便于拆裝和維修。在出口元件前和需要拆卸的位置之前，要設(shè)置閥門，軟管的長度要適宜，過長、過短都不好。

三、管路

循環(huán)管路的設(shè)計是循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分，它需要綜合考慮噴漆間和調(diào)漆間距離、噴站數(shù)量、泵的型號等因素。通常主管尺寸在22~42mm之間，漸變管的尺寸在10~38mm之間，支管尺寸在10~12mm之間，水性漆的油漆管路有時會更大些。從長遠的角度考慮，管路材料應(yīng)選用精軋不銹鋼管，管內(nèi)壁越光滑越好，接頭可采用衛(wèi)生式接頭或卡套式接頭，螺紋接頭是不允許的，接頭內(nèi)徑與管內(nèi)徑應(yīng)保持一致，管路的轉(zhuǎn)彎與升降應(yīng)盡可能減少，轉(zhuǎn)彎半徑需要大于6倍管徑，以減少壓力損失和沉淀，同時便于清洗。

油漆循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計中，在選擇了合適的設(shè)備后，應(yīng)正確設(shè)計與之相適應(yīng)的控制系統(tǒng)。

1、從傳統(tǒng)的由人直接操作單獨設(shè)備的方式，轉(zhuǎn)換到由一個控制單元自動執(zhí)行，保證設(shè)備運轉(zhuǎn)的準確性、重復(fù)性，減少人工帶來的誤操作，在提高生產(chǎn)效率的同時降低了勞動強度。

2、通過控制系統(tǒng)，能時刻掌握油漆循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)備的運行狀態(tài)。如果是電控系統(tǒng)，還能提供更加精確和設(shè)備時刻的狀態(tài)和過程參數(shù)(液位、壓力、流量、溫度等)，并能時刻顯示系統(tǒng)的故障信息，精確指出故障所在，減少排除故障的時間，縮短停機時間。

3、可以將一定時間內(nèi)的過程參數(shù)進行存儲，并在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，便于管理人員的調(diào)用和分析，生成各種圖標和報表，為生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)。

4、通過控制系統(tǒng)為工廠提供一個信息接口，服務(wù)于未來的可能實施的信息化管理。

油漆循環(huán)控制系統(tǒng)通過對液位、壓力流量和溫度的檢測，主要實現(xiàn)對油壓單元、輸漆模組、油漆溫度和廢溶劑回收單元等的控制，如下圖

1、油壓單元控制。油壓單元采用多臺油泵，并定期地循環(huán)交替使用，保證油壓單元工作連續(xù)不斷。

同時，主控制盤和現(xiàn)場工作箱上可以監(jiān)測到液壓單元狀態(tài)。通過安裝在液壓單元上的傳感器，能檢測到液壓油的溫度、液位、油泵電機的工作狀態(tài)，冷卻電機的工作狀態(tài)，以及進油口和出油口的開關(guān)狀態(tài)。

2、輸漆模組的控制

(1)油漆上料控制。通過油漆罐液位控制上料泵的停啟，實現(xiàn)油漆從調(diào)漆罐到循環(huán)罐的加料過程。

(2)攪拌器的控制。根據(jù)油漆罐的液位高低控制攪拌器的攪拌速度。

(3)循環(huán)泵的控制。根據(jù)涂料管的液位狀況和涂料管到的壓力狀況，能自動停止循環(huán)泵，對循環(huán)系統(tǒng)進行保護。

(4)廢溶劑回收單元的控制。根據(jù)廢溶劑罐的液位控制廢溶劑從管道回收和轉(zhuǎn)移。

(5)溫度控制。通過安裝在換熱單元的溫度傳感器檢測溫度信號，有溫度控制器或PLC，通過PID調(diào)節(jié)，精確控制油漆溫度。

從技術(shù)層面上，控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)考慮如下幾個因素;控制形式、安全性、穩(wěn)定性、操作界面友好性及系統(tǒng)可擴容性。

1、系統(tǒng)的控制形式。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，電控在工廠自動化領(lǐng)域占據(jù)著統(tǒng)治地位，很多工廠和設(shè)計單位把電控作為油漆循環(huán)控制的首選。

但是結(jié)合實際情況，一些建成的生產(chǎn)線或正在建設(shè)的生產(chǎn)線采用了氣動控制或氣控與電控相結(jié)合的形式。

至于采用何種控制形式，是設(shè)計者(包括工廠和設(shè)計單位)基于安全性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、操作界面的友好性、系統(tǒng)可擴容性和其他因素綜合考慮的結(jié)果。

2、系統(tǒng)安全性。由于所輸送的介質(zhì)石油氣、溶劑及其他輔助材料，其中很多都具有易燃、易爆、易揮發(fā)特性，有些還具有腐蝕性，為了消除這些特性給人身、設(shè)備和材料工件造成的潛在威脅，除了給油漆循環(huán)控制系統(tǒng)配置必要的消防、通風(fēng)控制、溫濕度控制、防靜電處理等輔助系統(tǒng)之外，油漆循環(huán)控制系統(tǒng)在設(shè)計與選型時還應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝位置及部位，按照國家防爆及防腐標準進行控制電路的設(shè)計和設(shè)備、元器件的選型。

安全性是油漆循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計時必須重點考慮的因素。

3、系統(tǒng)的穩(wěn)定性。油漆循環(huán)系統(tǒng)為了保證生產(chǎn)過程中的噴漆質(zhì)量和生產(chǎn)量，必須最大限度地全天候24小時連續(xù)穩(wěn)定運行。所以控制系統(tǒng)在設(shè)計選型中應(yīng)重點考慮控制回路和元器件的工作穩(wěn)定性、元器件的壽命及供貨周期。

4、操作界面友好型。是指提供給操作者一個功能齊全、功能區(qū)分科學(xué)、不易誤操作、界面美觀、符合人體學(xué)的操作平臺，從而減輕操作者的勞動強度，提高工作效率。

5、系統(tǒng)可擴容性。隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車制造廠在建設(shè)生產(chǎn)線時，往往會考慮在未來擴大生產(chǎn)規(guī)模，油漆循環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)需要考慮以下幾點。

(1)建立符合未來發(fā)展的控制網(wǎng)絡(luò)形勢與結(jié)構(gòu)。

①提供并入工廠級網(wǎng)絡(luò)接口。

②確定符合現(xiàn)有控制規(guī)模和未來可預(yù)測控制規(guī)模的控制級和設(shè)備級總線形式。

(2)選擇符合未來控制技術(shù)發(fā)展的中央控制單元。

(3)根據(jù)未來規(guī)模要求，工廠應(yīng)配置合理的盈余動力及其他輔助系統(tǒng)。

設(shè)計一套油漆循環(huán)系統(tǒng)，首先要確定油漆的循環(huán)方式，確定尤其循環(huán)方式，必須綜合考慮所屬送的油漆類型、投資規(guī)模、產(chǎn)品要求和發(fā)展等多方面的因素。

(1)主管循環(huán)

主管循環(huán)是最簡單也是最基礎(chǔ)的一種循環(huán)方式，。一些汽車上的中涂漆、罩光漆及溶劑，還采用此種循環(huán)方式。在該種循環(huán)方式中，主管循環(huán)將油漆送至每個噴槍，然后回到調(diào)漆間 。另外，此種形式的一些變形--如低位主管，也被一些汽車廠用來輸送金屬漆。

(2)兩線循環(huán)

兩線循環(huán)系統(tǒng)是基于工程學(xué)的原理來設(shè)計的，它是一種理想狀態(tài)下的理想系統(tǒng)。所謂理想狀態(tài)，是在系統(tǒng)的供管和回流管中存在理想的對稱，在這種情況下，系統(tǒng)不需要也不能夠另使用調(diào)壓器來控制和平衡系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，油漆通過一條由粗變細的漸變的主管被供至每根支管，再通過一條由細變粗的漸變的主管流回調(diào)漆間，而供管和回流管系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是完全對稱的。

(3)三線循環(huán)

在所有的循環(huán)形式中，三線循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)控制性和靈活性是最好的。該系統(tǒng)結(jié)合了主管循環(huán)和兩線循環(huán)的優(yōu)點，在設(shè)計結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的擴充性上，應(yīng)說是綜合性最好的系統(tǒng)。

該系統(tǒng)包括一條主管循環(huán)管路及一條漸變的回流管，這條漸變的回流管是系統(tǒng)中的低壓管。該系統(tǒng)的每個噴站均裝有墻置式調(diào)壓器，并經(jīng)過裝在槍上的調(diào)壓器循環(huán)到槍。其中，墻置式調(diào)壓器用來控制出口的循環(huán)量，槍下調(diào)壓器可依據(jù)槍的循環(huán)量來控制供漆量。