1、1 設計依據 廠方提供的涂裝車間的主要參數和陰極電泳線規格要求2 任務及生產綱領2.1. 任 務 本車間對車橋殼體涂以陰極電泳漆涂層。具體負責工件的漆前處 理、陰極電泳底漆、電泳烘干等工序。2.2. 生 產綱領年產 350000 件車橋零部件。生產能力 2550kg/h 。3 工件最大外形尺寸：前橋 907 x 567 x 198mm后橋 1397 x 525 x 220mm 前橋 986 x 497 x 280mm 工件最大重量：1518kg/件 工件涂裝面積： 1.85m 2 生產率：11 架 /h , 132 m 2/h4 工作制度及年時基數4.1. 工作制度全年工作 251 天，每天兩

2、班工作 15 小時。4.2. 年 時基數設備年時基數 3765 小時，設備開動率 85% 。5 能源基礎參數電： 380V 50Hz （三相） 220V 50Hz （三相） 水壓力： 0.18 0.2MPa 天然氣： 8200 8500kcal/m 3，壓力 0.2 1.0MPa 壓縮空氣： 0.5 0.8MPa（ 凈化等級 GB/T13277-91 3,3,1） 主要設計原則6.1. 工藝采用當今汽車行業成熟的前處理和陰極電泳工藝。陰極電泳后的 汽車零部件耐鹽霧試驗可以達到 960 小時以上。6.2. 能 源利用 烘干室采用天然氣直接燃燒間接加熱的方式，前處理設備等采用 熱水加熱，車間設有熱

3、水鍋爐。6.3. 廠 房 車間面積24m x 60m，屋架下弦高9m。6.4. 環 保 生產過程中產生的廢水由專門污水處理設備處理達標后排放。 烘干產生的廢氣經過燃燒處理后高空排放。 熱水鍋爐產生的廢氣采用高空排放，煙囪排放高度 20 米。6.5. 通 風 車間內的設備通風直接接出屋頂。6.6. 消 防 本車間嚴格按照國家標準 GB6514-95 涂漆作業安全規程、涂 漆工藝安全進行設計，車間設置消火栓。6.7. 附 屬設施 在車間內或靠近車間有以下附屬設施： 冷凍機：供電泳設備（ 24 小時運轉） 。 材料間：生產中 1 2 天的材料存放。 化驗間：滿足生產中的材料檢驗、槽液化驗、部分質量檢

4、驗。 衛生間、辦公室、維修間、值班室、中央控制室等。 備用發電機：供電泳攪拌、供漆裝置循環。7 方案描述： 本次設計根據工件狀況和生產綱領擬采用兩種設計方案。 第一方案即業主提出的前處理電泳采用矩形槽，用程控行車實現 各工序間的傳遞。 該種方案的優點是槽子容積小， 一次投資相對較小， 但電泳后必須由人工把工件再轉掛到普通懸鏈上進行烘干，勞動強度 相當大，沒有發展空間。第二方案即前處理電泳和電泳烘干采用一條普通懸鏈，前處理電 泳采用噴浸相結合形式，脫脂、酸洗、磷化、電泳采用全浸處理方式, 其他工序均采用噴淋方式。該種方案的優點是自動化程度高，一條線 貫通，中間無需轉掛，生產線有一定發展空間，但一

5、次投資較大。方案一工藝過程序號工序名稱工藝方法工藝參數備注溫度c時間min1予脫脂浸室溫12脫脂浸6533水洗浸室溫0.54水洗浸室溫0.55酸洗浸室溫4546水洗浸室溫0.57水洗浸室溫0.58表調浸室溫0.59磷化浸50310水洗浸室溫0.511水洗浸室溫0.512鉻酸鹽鈍化浸室溫113純水洗14陰極電泳浸200250V27 29315UF1水洗浸室溫0.516UF2水洗浸室溫0.517去離子水洗浸室溫0.518電泳烘干熱風循環1803019冷卻強制對流4序號工序名稱工藝方法工藝參數備注溫度c時間min方案二工藝過程序號工序名稱工藝方法工藝參數備注溫度c時 間min1予脫脂噴室溫12脫脂浸

6、6533水洗噴室溫0.54水洗噴室溫0.55酸洗浸室溫46水洗噴室溫0.57水洗噴室溫0.58表調噴室溫0.59磷化浸50310水洗噴室溫0.511水洗噴室溫0.512鉻酸鹽鈍化噴室溫113純水洗噴14陰極電泳浸27 29315UF1水洗噴室溫0.516UF2水洗噴室溫0.517去離子水洗噴室溫0.518電泳烘干熱風循環1803019冷卻強制對流4序號工序名稱工藝方法工藝參數備注溫度c時 間min8設備選用原則8.1方案一8.1. 1前處理電泳設備組成設備由預脫脂、脫脂、水洗、酸洗、表調、磷化、敦化、純水洗, 電泳、UF水洗共17個槽子組成。設備兩側有平臺，上層為室體及操作區域，下層為槽體和水

7、泵、 管道、加熱、過濾等輔助系統。上層平臺供操作觀察用，有密封用的 室體、送排風系統、藥液槽自動補給系統、溫度自動控制等組成。清洗采用逆工序補水。所有水泵均采用臥式泵，磷化循環泵采用雙機械密封（純水）1 ）槽子除電泳槽采用碳鋼貼玻璃鋼外，其他各槽均由型鋼立柱+加強筋+ 不銹鋼板組成加熱槽外包3 50厚的保溫層及31的鍍鋅鋼板2）管路管路由攪拌管路、出槽噴管路、加熱管路及供水管路組成加熱系統為外置式，由溫控閥、板式換熱器、疏水閥組成，溫度自 動控制磷化加熱攪拌管路使用由熱水加熱，二級換熱，間接加熱磷化液， 使磷化液成分穩定，減少結渣。該加熱系統由氣動薄膜三通調節閥嚴格控制溫度，使產生的磷化膜 細

8、密均勻。設置出槽噴淋，通過閥門調節流量及壓力，增加清洗效果。設置硝酸及工業水清洗管路，用于清洗板式換熱器內的磷化渣，增加板式換熱器的傳熱效率。供水管路：自動補水設有液位控制系統磷化沉渣濃縮后進入磷化除渣機，槽液磷化渣控制在300ppm以下 采用自動紙帶式磷化除渣機。 磷化轉移管路用于轉移磷化液，以利于清槽、維修等。3 ）電泳槽：尺寸 3.25m*1.75m*2.2m 槽子由型鋼立柱加強筋碳鋼板 +6mm 玻璃鋼組成，干膜狀態耐 電壓 20000 伏。溫度自動控制：2729 C4）設備棚體前處理陰極電泳設備棚體由不銹鋼板和碳鋼方管立柱組成。8.1.2 程控行車該設備工序間輸送由兩臺雙臂程控行車實

9、現。8.2 方案二8.2.1 前處理設備處理方式：采用噴浸結合方式。設備有預脫脂、脫脂、水洗、酸洗、表調、磷化、純水洗，電泳、UF 水洗等共 17 個槽子組成。設備共分為二層結構，上層為室體及操作區域，下層為槽體和水 泵、管道、加熱、過濾等輔助系統。上層設有平臺供操作觀察用，有 密封用的室體、送排風系統、藥液槽自動補給系統、溫度自動控制等 組成。其中酸洗、磷化槽設有轉移槽。清洗采用逆工序補水。所有水泵均采用 GUSHER 臥式泵，磷化循環泵采用雙機械密封（純水）。a 槽體結構 槽子由型鋼立柱加強筋不銹鋼板組成 加熱槽外包3 50厚的保溫層及3 1的鍍鋅鋼板b .脫脂水洗管路管路由攪拌管路、出槽

10、噴管路、加熱管路及供水管路組成 攪拌使用文式增效噴嘴，增大攪拌能力，增加脫脂效果，攪拌及 出槽噴管路設有閥門，以便調節流量 加熱系統為外置式，由溫控閥、板式換熱器、疏水閥組成，溫度 自動控制 供水管路：自動補水 設有液位控制系統c 磷化管路 管路由加熱攪拌管路、表面流管路、出槽噴管路、硝酸及工業水 清洗管路、磷化補液管路、磷化沉淀管路、轉移管路及供水管路組 成。 加熱攪拌管路由熱水加熱，二級換熱，間接加熱磷化液，使磷化 液成分穩定，減少結渣。 該加熱系統由氣動薄膜三通調節閥嚴格控制溫度，使產生的磷化 膜細密均勻。 攪拌管路使用文式增效噴嘴，增大攪拌能力，增加磷化效果。 設置出槽噴淋，通過閥門調

11、節流量及壓力，增加清洗效果。 設置硝酸及工業水清洗管路，用于清洗板式換熱器內的磷化渣， 增加板式換熱器的傳熱效率。 補液管路：由磷化主劑補液槽、磷化助劑補液槽、攪拌器、液位 計、計量泵等自動補液，能使磷化劑充分溶解，自動補液。 磷化沉渣濃縮后進入磷化除渣機，槽液磷化渣控制在 300ppm 以 下。 采用自動紙帶式磷化除渣機。 磷化轉移管路用于轉移磷化液，以利于清槽、維修等。 供水管路：自動補水。 設有液位控制系統。d）磷化轉移槽（與脫脂槽共用） 磷化置換裝置由磷化置換槽及磷化轉移管路組成。 磷化置換槽由型鋼立柱加強筋不銹鋼板組成。 磷化轉移管路泵、閥門、壓力表等組成。e）油水分離裝置 設置加熱

12、油水分離裝置，能夠連續自動的進行油水分離，分離效 果高，節約脫脂液。f）室體 采用型鋼框架+不銹鋼壁板結構。 輸送機懸鏈置于室體外，減少蒸汽對設備的污染。 不銹鋼壁板避免由室體腐蝕而對工件涂裝質量帶來不利影響。室體用框架+裝配式結構，壁板制作在工廠內進行，現場裝配后滿焊, 避免現場制作造成的不平整、不美觀等諸多缺陷。室體內采用隔水、防潮照明燈g）前處理設置送排風系統 入口設置抽風，防止蒸汽溢至車間，避免對車間構成腐蝕，形成 污染源，影響涂裝施工作業。 脫脂工序設置抽風，防止蒸汽后逸。 磷化前設置送風，用于封閉磷化區域保護工件。 磷化后設置抽風，避免磷化蒸汽串入后級水洗，影響工件質量。h ）所有

13、管道、閥門、管件均為 SUS304。822陰極電泳設備 電泳電源及加工方式（暫定）通電方式入槽后通電，分兩段加壓電壓數值第一段 0200V第二段 150350V通電時間第一段 1min共 3min第二段 2min數量兩臺整第一段電壓(max)400V0200V可調流E1電流100A80A （峰值）器第二段電壓(max)400V150400V可調E2電流100A80 （峰值）定電壓精度士 3 %電 極極比陰：陽=4 : 1隔膜電極+槽底管狀電極設備的組成本設備主要由：室體、電泳槽、電泳槽液循環系統、溫度控制系統、隔膜電極裝置、極液循環系統、涂料供給系統、槽液轉移槽及轉移 循環系統、超濾裝置、超濾

14、逆流回收水洗系統（包括UF1、UF2全浸漬水洗和出槽噴洗）、DI水洗系統（包括新鮮DI水噴淋）、泵密封管道、 平臺、送排風系統等部分組成。 設備共分為二層結構，上層為室體及操 作區域，下層為槽體和水泵、管道、加熱、過濾等輔助系統，上層設有 與前處理設備共用的平臺供操作觀察用。1）室體a. 室體的結構為型鋼框架+不銹鋼壁板的裝配式結構架支撐。b. 輸送機于室體外，減少對設備的污染。c. 不銹鋼壁板避免了由于室體鋼材腐蝕而對工件涂裝質量帶來不 利影響，壁板制作在工廠內進行，現場裝配，避免現場制作造成 的不平整、不美觀等諸多缺陷。d. 室體內部設照明裝置、走道、擋水板等裝置，室體兩側壁板上設有供觀察

15、采光的玻璃窗和維修門，其中電泳槽室體的進入門上 裝有電子門鎖。e. 門、窗及照明裝置均采用密封結構，確保無滲漏，擋水板、淌水板均采用不銹鋼板。f. 設送、排風裝置。2）電泳槽a. 槽體結構為：3 6mm碳鋼板+型鋼立柱及加強筋，由涂敷3 6mm環氧玻璃鋼絕緣襯里，保證耐干態下直流擊穿電 壓20,000V。b. 槽體底板向入口端傾斜，主、輔槽間有連通管。c. 攪拌噴嘴為文丘里型噴嘴。d. 內部噴管與外部接管采用絕緣聯接。e. 工件及進入端槽底部設前端吸出口。g. 槽兩側設板狀隔膜陽極 ,底部設裸露陽極 +管狀隔膜陽極 （進口）h. 泵口法蘭管前有不銹鋼格柵網。i. 槽內噴管及陽極上方及槽兩側極管

16、外側設有保護架。j. 槽內裝有液位監測及報警控制裝置。3）電泳槽液循環a. 電泳槽液循環次數： 4-5 次 /h （泵能力）b. 電泳主循環采用進口臥式雙機械密封不銹鋼離心泵，設前端吸 出循環泵（換熱泵） 。c. 泵、閥、管道及管道附件材質： SUS304 。d. 精密過濾器：25卩m濾袋，出入口裝有壓力表、頂蓋裝有排氣 閥，底部裝有放空閥。e. 循環主管上裝有監控槽液溫度的熱電阻。f. 所有用于漆液截止的閥門為球閥，流量調節用的為蝶閥。g. 管道上部接清洗閥，最低處均裝有放空閥。4）溫度控制系統a. 專設電泳漆冷卻循環泵，從電泳槽前端吸出。b. 不銹鋼板式換熱器前后裝有溫度計，壓力表及自動溫

17、控閥的熱 電阻。c. 冷水機組提供冷卻水。d. 設冷水槽提供冷卻水。e. 冷凍水循環泵完成冷凍水從冷水機組至冷卻水槽的循環。f. 冷水泵完成冷熱介質從冷溫水槽至板式換熱器的循環。g. 冷水槽及冷介質水循環管外壁保溫。h. 熱交換漆液循環采用與主循環一樣的過濾系統。i. 自動三通合流閥裝在熱交換器出口，自動控制漆溫達28 士 1Cj. 溫度異常時產生報警信號。5）轉移槽a. 轉移槽結構為3 6mm碳鋼板+型鋼+3 3m樹脂玻璃鋼襯里的 結構。b. 槽體形狀為矩形，上部設密封蓋板，蓋板上設入孔及檢修梯子。c. 底部設噴管，采用文丘里型噴嘴。d. 槽內壁四周上方設 DI 水及自來水沖洗管道。e. 底

18、板的一端傾斜，設排放口。f. 接管全部為不銹鋼，槽內所有附件為不銹鋼材質。6) 轉移槽循環a. 轉移槽循環單獨設循環泵， 型式為臥式不銹鋼離心泵， 雙機械密 封，循環次數3次/h。b. 轉移槽使用循環泵，對轉移槽內漆液進行溫度控制。c. 轉移循環的管道、閥門、管件材質均為 0Cr18Ni9 。d. 設液位控制系統 .7) 隔膜電極裝置a. 底部管狀陽極設置低于槽內攪拌噴管， 使涂料不會沉積在隔膜電 極表面。b. 槽兩側和底部均安裝有保護架，防止碰傷電極。8) 陽極液循環c. 陽極液槽為不銹鋼板+型鋼的結構。d. 極液槽設溢流排水管，上方有 DI 水自動補給閥，自動閥的動作 由液位計和電導率儀的

19、信號控制及顯示、濁度報警。e. 設極液循環泵， 使得極液從槽中吸出送到隔膜電極中， 進行極液 的循環。f. 極液循環泵出口設電導率控制儀，監控極液電導率。g. 每個隔膜電極上裝有單獨的調節閥和流量計。i. 極液循環管道、閥門、管件材質全部 SUS304 。9) 涂料補給系統用隔膜泵從樹脂桶及顏料桶將原漆打入電泳附槽。10) 超濾裝置a. 本裝置為卷式超濾膜。回收方式，逆流型 2 級循環 回收效率 95 超濾液固體份0.5 %包括以下主要內容：超濾供給泵 透過液移送泵 軸封泵b. 全套裝置為模組式結構， 安裝在一柜架上，1 臺SUS3161 臺SUS3162 臺SUS316超濾清洗泵1 臺SUS

20、304卷式超濾模組 透過液收集槽清洗槽軸封水槽成套自動儀表及閥門、管道 具有濃度檢測和超溫保護功能 液位監控功能精濾器（袋式，25卩）控制方式：自動手動c. 通過液位計和懸鏈信號， 自動對 UF2 槽補液和進行新鮮 UF 液噴 淋。d. 軸封水循環泵與各雙機械密封泵聯鎖，保護雙機械密封。e. 具有自動清洗系統，啟動后可實現自動清洗，清洗時間可以設定。f. 電泳漆液從電泳槽輔槽吸出口抽出，送入超濾系統，漆液從超濾系統出來后送回電泳輔槽并插入漆液中（有防止槽液倒流的設施） 。g. 超濾系統接備用電源，連續運轉。h. 報警功能超濾系統發生異常時，發出警報信號，并在其控制柜和主控 制柜上顯示故障內容，

21、警報燈裝在顯著位置 , 另設有濁度報警11）整流電源和接電裝置a. 整流電源兩臺，分別用于高低壓兩段供電。b. E1 低壓段電壓0250V連續可調電流（ max ）100Ac. E2 高壓段電壓150V 350V 連續可調 400V （ max ）電流（ max ）100Ad. 波紋系數：w 5 %e. 恒定電壓精度：w 3 %f. 吊具與輸送機絕緣，設專用導電機構，h. 電壓自動上升及下降工件全浸后通低電壓： 0 250V ，時間 1min （軟啟動） 然后進入高壓段 150 350V ，時間 2min 最后工件帶低壓出槽： 50 150VI. 自動保護功能 過流保護電路、快速熔斷器、防止短

22、路裝置 自動斷電功能：當工件進行電泳時，不得有人進入電源室體內， 如有人進入，裝在門上的傳感器將切斷電泳電源，并報警。 主控制柜及整流電源控制柜上安裝有急停裝置，并通過整流電 控柜上開關進行復位。j. 報警 紅色旋轉燈示整流器異常，電源短路或意外闖入者進槽附近 黃色燈顯示其它異常 電泳室體進入門上均裝有紅色警色燈，顯示“高壓直流電危險”12）UF 水洗a. UF結構為3 4mm不銹鋼板+型鋼b. 噴洗攪拌、管道、閥門、管件材質均為 SUS304 。c. 泵出口設袋式過濾器(25卩m )。d. 槽內裝有液位計，監控槽液位，并通過回收泵及時將 UF 液轉回電泳槽，實現閉路循環。e. 槽上有 DI

23、純水注入管及閥門。f. 槽液可以轉移到轉移槽。b. 。13) 設備通風電泳室體設離心送排風機，將室體內的揮發性氣體排出車間。14) 全線泵密封管路 從主管路上引支線到每個軸封點，并裝備流量計、壓力表、球閥、 止回閥等。8.3 烘干室本設備為熱風對流烘干室，主要由室體、門、支座、室內風管、 廢氣焚燒供熱系統等組成。室體為模塊組裝式結構 ,室體內壁板為不銹鋼板，外鋪 150mm 厚 的保溫層，外壁板為鍍鋅或彩色波紋板，整齊美觀，支座用方鋼管焊 接而成。烘干爐內分加熱區和保溫區。室體內兩側設循環風道，室體內部 熱風循環系統采用上側送風，下側回風方式，加熱區設有高溫過濾器 和空氣噴嘴，保溫區設有高溫過濾器。烘干爐采用天然氣作為熱源，一套熱風循環裝置帶廢氣處理及處 理烘干爐排出的廢氣，同時供給烘干爐熱量。加熱裝置采用集換熱、 過濾及循環風機為整體的多元體裝置，離心通風機為耐高溫嵌入型。 新鮮空氣與末級焚燒氣體換熱后送至烘干室出入口。工件進出口設保溫門，開門處設有排風機，防止烘干室內熱氣進 入車間，門的開啟與關閉與輸送設備連鎖。i. 烘干室的自控溫度控制采用PID方式。熱風溫控精度為設定值的士5 C。熱風溫度的響應時間小于 5分鐘。對控制的溫度進行監測顯示、控制。控制的范圍可任意設定。配有數字式溫控儀及數字式溫度記錄儀。另外，還設有咼溫報警裝置。滑橇、風機、供熱裝置等之間設聯鎖