喷塑设备的设计原理和技术参数

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粉末涂料是无溶剂涂料，属于环保型涂料和绿色涂装工艺，用于喷塑流水线和喷塑设备生产线已经有数十年的应用历史。由于粉末涂料的固化温度比较高、换色难、涂膜厚、装饰性差，一直发展较慢。近10年来，随着粉末涂料制作技术和涂装技术的进步，粉末涂料存在的缺点已得到一些解决，当今社会对环保的要求越来越高，粉末涂料取代溶剂型液态涂料是必然趋势。加之喷塑设备生产线价格与成本较喷漆涂装设备具有更大优势，国内的喷塑设备和喷塑生产线越来越多的应用在家电、汽车零部件、建材等工业领域，应用粉末涂料已比较普及。北美、欧洲部分国家已将粉末涂料成功用于轿车车身的喷涂。

粉末涂装方法有多种，如流动床法、熔射法、静电流动床浸渍法、静电粉末震荡法、静电喷涂法，应用最广泛的是静电粉末喷涂法，本文只介绍这一种涂装方法。

1  工作原理

粉末涂料经静电粉末喷枪喷出后，在分散的同时使粉末粒子带负电荷，该粒子受气流及静电的吸引力作用，涂着到接地的带正电荷的被涂物上，加热熔融固化成膜。

2  设备组成

静电粉末喷涂设备由喷涂室、排风系统、粉末回收装置、筛粉、供料器等组成。

2-1  喷粉室

喷粉室与溶剂型喷漆室相似，只是底部不同，底部形状应设计成不堆或局部少堆粉末的形状。为防止粉末从室体的出入口飞散到车间内，在喷粉室外侧设置外室，方便涂料装卸和清扫。

2-2  排风系统

喷粉室的风速和换气量与作业环境、粉尘爆炸浓度下限及涂着效率等有关，需综合考虑。
Q1＝A1×V1
Q1——排风量（m3/h）；
V1­—风速，一般取0.5m/s；
             A1—室体断面积（W—被涂物宽+两侧距离200×2，
                            L—计标同喷漆室，两端为200×2）。
从安全考虑，粉末浓度维持在爆炸下限，则：
Q2=（3～7）W/EX
              W—喷出粉末的总重量（g/min）；
              EX—爆炸下限的含量（30g/m3），一般喷粉室的粉尘浓度控制在10g/m3，(3～7g/m3)为安全度。
Q1与Q2计算后，取其最大值。但应注意，不应只考虑到安全方面而大幅度提高排风量，这样会造成回收装置加大，也会影响静电效果。
排风口设在喷粉室下方，呈漏斗形，通过吸风管从侧面吸入回收装置，见图4-13。

 
   
这种装置比较简单，仅用于小批量生产。在大批量生产的情况下，在喷粉室的下方应设振动床、自动切板等，这样可以自动的、均匀的将粉末送入回收装置。

2-3  回收系统

粉末的回收装置有袋式过滤器、烧法过滤板及旋风分离器三种。前两种用的很少，本文只介绍旋风分离器。
旋风分离器的上部为圆筒形，下部圆锥形。喷粉室内含有粉末的空气通过抽风机送到分离器上侧进风管，以切线方向进入旋风分离器，由于离心力的作用，使粉末下降在锥形底部而被回收。旋风分离器进气口风速为20～25m/s，产生的离心力可分离出小于5μm的颗粒。
旋风分离器的性能与其结构有关，实践证明，圆锥的高度增加则回收效率提高。但圆锥的高度为圆筒直径的2倍时回收效率不再提高。
 在实际生产中，常用一种多单元小旋风分离器回收系统，即将许多（6～9）小直径的旋风分离器并联在一起，组成一个整体。其回收效果要比处理同样气体的大旋风分离器好。但在设计时，一定要使众多的小旋风分离器气流均匀。
为了更好的提高回收效率，国内的某公司提供的喷粉设备采用小旋风二级回收。具体过程是这样的：喷粉室内的粉末吸入旋风离心回收器中，经滤清过滤，打入筛粉器中，然后落入集粉器内，当集粉器内的粉末达到一定量时，粉末感应器发出信号，通过高速抽粉泵，把粉末送入旋风离心器内，经小旋风离心分离，95％的粉末落入振动筛粉机，经筛粉后集中到流化床供粉器，自动循环使用。

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