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摘 要：为了最大幅度提升紙盒容漆率，进一步削减固废、减少环境影响及降低生产成本，广汽本田第三工厂涂装车间对新导入的纸盒式干式喷房容漆能力进行探索分析，从设计硬件、管理基准上、保证生产品质的前提下，提升纸盒容漆率。为行业提供了可参考借鉴的成功经验。
关键词：纸盒 干式喷房 容漆率 分区独立送排风 自动风平衡调节
Exploration and Practice on the Improvement of Carton Paint Capacity in Carton Dry Spray Booth
Huang Kan，Wu Chonghe
Abstract：In order to maximize the carton paint holding rate， further reduce solid waste， reduce environmental impact and reduce production costs， the paint shop of the third plant of Guangqi Honda explores and analyzes the newly introduced carton dry spray booth paint capacity， from the premise of designing hardware， management benchmarks， and ensuring production quality， improve the paint capacity of the carton. It provides the industry with successful experience that can be used for reference.
Key words：paper box， dry spray booth， paint holding rate， partition independent air supply and exhaust， automatic air balance adjustment
1 引言
近几年，干式喷房在整车涂装线开始逐步探索和应用，尤其是纸盒式的干式喷房，干式喷房纸盒又分为迷宫式、蜂窝式、导流板+过滤棒形式等等。因纸盒容漆的积累会影响喷房的风速及风平衡，进而影响喷涂品质，所以纸盒的容漆与生产品质息息相关，相互制约。因纸盒式干式喷房在行业内初步应用阶段，对于纸盒容漆率和品质之间的平衡点还未参考有经验及成熟的设计支撑，通常以牺牲纸盒容漆量来达成品质要求，导致纸盒的容漆率偏低在行业内都处于比较低的水平。本文结合这一现状，探索可行技术方案和管理方法，并加以实践验证。
2 喷房工艺介绍
喷房是提供涂装作业专用环境的设备，主要分为湿式喷房和干式喷房。湿式喷房有水旋式、水帘柜式、文丘里式，通过水带走过喷漆雾，再经过加药处理去除漆渣。而干式喷房有石灰石式、静电式、纸盒式，通过非水载体吸附过喷漆雾，如石灰石、静电、漆雾毡和纸盒，从而达到去除漆雾的目的。随着技术发展、行业趋势和环境法规要求愈加严格，节能环保的纸盒式干式喷房逐渐受到各大型企业的青睐。
纸盒式的干式喷房因纸盒的形式不同，也形成了各种纸盒系统，主要有以下3种主流形式，如图1所示：
3 喷房送排风设计
根据喷漆工艺要求，喷房是恒温恒湿，且保持风速及风平衡稳定，才能确保喷涂品质。
其中风速是喷漆室功能最重要的指标之一，有定向的风速（如上供风，下抽风喷漆室应具有自上而下的垂直风速），确保喷漆工位处于流动的空气中，并将喷漆过程中产生的漆雾和溶剂迅速挥发排除。喷房内的气流应定向均匀，无死角，一般设计范围是自动喷漆区0.25-0.30m/s，人工检查补漆区0.35-0.5m/s。
而风平衡是指供、排风量的平衡，是喷漆室设计成功与否的主要标志之一，也是喷漆调试的主要内容。根据喷涂工艺的设计，喷漆室分为内装、外装及人工检查各个区域，风平衡的稳定即是各个区域不会产生串风、横向风，各个区域保持垂直的送排风，为喷涂提供有利、稳定的喷涂环境，从而确保品质。
传统的湿式喷房，比如文丘里的水汽分离室，因水帘幕的连续性，各处风阻一致，且在生产过程中漆雾及时刮出，所以喷漆室各个区域采取的整体送排风的设计，风速计风平衡调试完成后，就能保持在稳定范围内，满足生产的需求。示意图如下图2。
干式喷房因行业初步推广使用，送排风的设计与湿式喷房基本一致，采用的整体区域送排风的设计，调试完成后使用初期，风速及风平衡能较好保持。如图3所示。
但在使用一段时间后，随着喷涂区域的过喷漆雾积累在不同的纸盒上，每个纸盒的吸附漆雾量不一致，导致该区域的各处阻力不一样，吸附漆雾相对较多的纸盒风阻较大，该处风速变小，即使通过变频风机增加排风机频率，也难以改变该纸盒风速，从而风就会往吸附漆雾少的纸盒地方排，造成喷漆室内产生了紊乱的横向风，如图4所示，这时候就必须更换纸盒来保证风速、风平衡稳定。而这些纸盒吸附漆雾还未到达设计值，因此造成纸盒能力无法发挥最大值，也造成固废量倍增，生产成本上涨。
4 各类纸盒的容漆实绩
正因纸盒容漆量和品质“负相关”，各企业各类纸盒的容漆率都不高，如下表1。而这些主机厂都采用的是喷漆室整体送排风的设计，纸盒容漆的上升都制约的品质。这是纸盒式干式喷房目前的通病。
5 广汽本田第三工厂的设计及管理基准探索
广汽本田第三工厂涂装车间纸盒式干式喷房设计时，深入分析干式喷房送排风的特点，经过理论分析，与实施方流场仿真，如图5，提出喷房各区域独立送排风（如图6），并设计风平衡自动调节系统，以确保风速、风平衡满足品质下，最大化提升纸盒的容漆量。
5.1 独立送排风设计
喷房按喷涂区域分为内装、外装、检查段，在纸盒收集系统将各区域隔断，当某区域长度较长时，也适当隔断分区。每个区域送至一个排风机或者循环抽风机，可对该区域单独抽排风，而送风方面通过送风管实现每个区域单独送风。以此实现喷房各个分区的单独送排风。
5.2 风平衡自动调节设计
每个纸盒设置压差检测探头，经过系统计算该区域的压差、动压等信息，将纸盒容漆量与动压信息综合分析，当风速变小即动压变小时，可通过该区域的排风机频率调整来增加排风量，保证风速满足要求。各区域分区控制风速，确保喷房不能不产生横向风，实现风平衡的自动调节。
以上2个设计从硬件为纸盒容漆率提升提供了基础保障，那么从管理上，广本现场形成了一套专有的管理体系。将纸盒动压在线监测与纸盒的容漆量结合管理更换纸盒，当动压小于设定的管理值范围时，对喷房速度、风平衡着重确认，及称重纸盒的容漆量，在不影响品质情况下，最大化让纸盒吸附漆雾。
那么经过独立送排风设计、风平衡自动调节设计及独有管理体系，广本现场的干式喷房纸盒容漆率大幅提升，甚至高出设计范围值，如下表2。
6 实践效果
随着纸盒容漆率的提升，纸盒固废从预计100吨削减至60吨，固废处理成本削减约40万元。环保效果及经济收益非常明显。
7 结语
广汽本田导入纸盒式干式喷房，同时自主提出独立送排风及风平衡自动调节设计，将纸盒式干式喷房的环保优势进一步提升，同时研究和建立纸盒更换管理体系，也进一步扩大了纸盒的容漆率，为行业提供可参考的成功经验。
参考文献：
[1]王锡春.涂装车间设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008：85-86.
[2]韩俊杰，张川，孔飞.纸盒干式喷漆室在整车涂装车间的应用[J].现代涂料与涂装，2019，22（07）：56-59，63.
[3]张川，韩俊杰，孔飞.整车涂装车间干式喷房迷宫纸盒技术的应用研究[J].涂装工业，2018，（2）：76-80.
关键词：纸盒 干式喷房 容漆率 分区独立送排风 自动风平衡调节
Exploration and Practice on the Improvement of Carton Paint Capacity in Carton Dry Spray Booth
Huang Kan，Wu Chonghe
Abstract：In order to maximize the carton paint holding rate， further reduce solid waste， reduce environmental impact and reduce production costs， the paint shop of the third plant of Guangqi Honda explores and analyzes the newly introduced carton dry spray booth paint capacity， from the premise of designing hardware， management benchmarks， and ensuring production quality， improve the paint capacity of the carton. It provides the industry with successful experience that can be used for reference.
Key words：paper box， dry spray booth， paint holding rate， partition independent air supply and exhaust， automatic air balance adjustment
1 引言
近几年，干式喷房在整车涂装线开始逐步探索和应用，尤其是纸盒式的干式喷房，干式喷房纸盒又分为迷宫式、蜂窝式、导流板+过滤棒形式等等。因纸盒容漆的积累会影响喷房的风速及风平衡，进而影响喷涂品质，所以纸盒的容漆与生产品质息息相关，相互制约。因纸盒式干式喷房在行业内初步应用阶段，对于纸盒容漆率和品质之间的平衡点还未参考有经验及成熟的设计支撑，通常以牺牲纸盒容漆量来达成品质要求，导致纸盒的容漆率偏低在行业内都处于比较低的水平。本文结合这一现状，探索可行技术方案和管理方法，并加以实践验证。
2 喷房工艺介绍
喷房是提供涂装作业专用环境的设备，主要分为湿式喷房和干式喷房。湿式喷房有水旋式、水帘柜式、文丘里式，通过水带走过喷漆雾，再经过加药处理去除漆渣。而干式喷房有石灰石式、静电式、纸盒式，通过非水载体吸附过喷漆雾，如石灰石、静电、漆雾毡和纸盒，从而达到去除漆雾的目的。随着技术发展、行业趋势和环境法规要求愈加严格，节能环保的纸盒式干式喷房逐渐受到各大型企业的青睐。
纸盒式的干式喷房因纸盒的形式不同，也形成了各种纸盒系统，主要有以下3种主流形式，如图1所示：
3 喷房送排风设计
根据喷漆工艺要求，喷房是恒温恒湿，且保持风速及风平衡稳定，才能确保喷涂品质。
其中风速是喷漆室功能最重要的指标之一，有定向的风速（如上供风，下抽风喷漆室应具有自上而下的垂直风速），确保喷漆工位处于流动的空气中，并将喷漆过程中产生的漆雾和溶剂迅速挥发排除。喷房内的气流应定向均匀，无死角，一般设计范围是自动喷漆区0.25-0.30m/s，人工检查补漆区0.35-0.5m/s。
而风平衡是指供、排风量的平衡，是喷漆室设计成功与否的主要标志之一，也是喷漆调试的主要内容。根据喷涂工艺的设计，喷漆室分为内装、外装及人工检查各个区域，风平衡的稳定即是各个区域不会产生串风、横向风，各个区域保持垂直的送排风，为喷涂提供有利、稳定的喷涂环境，从而确保品质。
传统的湿式喷房，比如文丘里的水汽分离室，因水帘幕的连续性，各处风阻一致，且在生产过程中漆雾及时刮出，所以喷漆室各个区域采取的整体送排风的设计，风速计风平衡调试完成后，就能保持在稳定范围内，满足生产的需求。示意图如下图2。
干式喷房因行业初步推广使用，送排风的设计与湿式喷房基本一致，采用的整体区域送排风的设计，调试完成后使用初期，风速及风平衡能较好保持。如图3所示。
但在使用一段时间后，随着喷涂区域的过喷漆雾积累在不同的纸盒上，每个纸盒的吸附漆雾量不一致，导致该区域的各处阻力不一样，吸附漆雾相对较多的纸盒风阻较大，该处风速变小，即使通过变频风机增加排风机频率，也难以改变该纸盒风速，从而风就会往吸附漆雾少的纸盒地方排，造成喷漆室内产生了紊乱的横向风，如图4所示，这时候就必须更换纸盒来保证风速、风平衡稳定。而这些纸盒吸附漆雾还未到达设计值，因此造成纸盒能力无法发挥最大值，也造成固废量倍增，生产成本上涨。
4 各类纸盒的容漆实绩
正因纸盒容漆量和品质“负相关”，各企业各类纸盒的容漆率都不高，如下表1。而这些主机厂都采用的是喷漆室整体送排风的设计，纸盒容漆的上升都制约的品质。这是纸盒式干式喷房目前的通病。
5 广汽本田第三工厂的设计及管理基准探索
广汽本田第三工厂涂装车间纸盒式干式喷房设计时，深入分析干式喷房送排风的特点，经过理论分析，与实施方流场仿真，如图5，提出喷房各区域独立送排风（如图6），并设计风平衡自动调节系统，以确保风速、风平衡满足品质下，最大化提升纸盒的容漆量。
5.1 独立送排风设计
喷房按喷涂区域分为内装、外装、检查段，在纸盒收集系统将各区域隔断，当某区域长度较长时，也适当隔断分区。每个区域送至一个排风机或者循环抽风机，可对该区域单独抽排风，而送风方面通过送风管实现每个区域单独送风。以此实现喷房各个分区的单独送排风。
5.2 风平衡自动调节设计
每个纸盒设置压差检测探头，经过系统计算该区域的压差、动压等信息，将纸盒容漆量与动压信息综合分析，当风速变小即动压变小时，可通过该区域的排风机频率调整来增加排风量，保证风速满足要求。各区域分区控制风速，确保喷房不能不产生横向风，实现风平衡的自动调节。
以上2个设计从硬件为纸盒容漆率提升提供了基础保障，那么从管理上，广本现场形成了一套专有的管理体系。将纸盒动压在线监测与纸盒的容漆量结合管理更换纸盒，当动压小于设定的管理值范围时，对喷房速度、风平衡着重确认，及称重纸盒的容漆量，在不影响品质情况下，最大化让纸盒吸附漆雾。
那么经过独立送排风设计、风平衡自动调节设计及独有管理体系，广本现场的干式喷房纸盒容漆率大幅提升，甚至高出设计范围值，如下表2。
6 实践效果
随着纸盒容漆率的提升，纸盒固废从预计100吨削减至60吨，固废处理成本削减约40万元。环保效果及经济收益非常明显。
7 结语
广汽本田导入纸盒式干式喷房，同时自主提出独立送排风及风平衡自动调节设计，将纸盒式干式喷房的环保优势进一步提升，同时研究和建立纸盒更换管理体系，也进一步扩大了纸盒的容漆率，为行业提供可参考的成功经验。
参考文献：
[1]王锡春.涂装车间设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008：85-86.
[2]韩俊杰，张川，孔飞.纸盒干式喷漆室在整车涂装车间的应用[J].现代涂料与涂装，2019，22（07）：56-59，63.
[3]张川，韩俊杰，孔飞.整车涂装车间干式喷房迷宫纸盒技术的应用研究[J].涂装工业，2018，（2）：76-80.