天然气加热浸塑设备的设计

MP班涂装Modern Finish天然气加热浸塑设备的设计李正仁,李锐(郑州金属涂塑研究所,郑州,450006摘要:介绍了隔离栅浸塑生产工艺和加热特点,选择了加热形式,设计了一种天然气加热烧嘴和自动控制系统,并分析了该浸塑设备的优缺点。关键词:天然气加热;浸塑设备;烧嘴;自动控制中图分类号:TQ639文献标识码:B文章编号:1007-9548(2012)10-0062-02Design of Natural Gas Heating Impregnation EquipmentLI Zheng-ren, L/ Rui(Zhengzhou Metal Plastic Research Institute, Zhengzhou 450006, ChinaAbstract: The separation fence impregnation production process and heating characteristics were introduced andheating mode was selected and a kind of natural gas heating burner and automatic control system were designeThe advantages and disadvantages of impregnation equipment were analyzedKey words: gas heating: impregnation equipment: burner; automatic control粉末浸塑设备以前多采用电加热、轻质柴油加热源(见表1)。为了降低能耗,改善环境保护条件,我们或煤加热,随着我国能源结构和环境保护政策的调整,在设计其他加热能源设备的基础上又设计制造了天然“西气东输”的天然气愈来愈成为干净、方便的加热能气加热的隔离栅粉末浸塑设备。表1我国一些油气田天然气成分(体积份数)及热值天然气成分(体积分数%高位发热值低位发热值甲烷丙烷异丁烷正丁烷戊烷氮气/MJ.m-3MJ.m陕甘宁0.554.640.1250.237.890.300.060.134440.273636广西北海80.3812.480.080.l10.065084316成都市0.3.59384775忠武线0.5001.040.1836.27东海气8848000004.492836400.120.01.453567渤海气854.134.1431.7028.10南海东方76021.00500.290.070.0331.702860注:数据来自资方化检结果1隔离栅浸塑生产工艺和加热特点1.2浸塑工件预热的特点1.1浸塑生产工艺对于高速公路、铁路、机场及园林用的隔离栅,交工件→表面预处理一→挂件→预热→浸塑→塑化→通部和铁道部均要求用热塑性粉末浸塑,工件预热的冷却→卸件→修整→包装。特点一是预热温度高,接近400℃,属中高温加热;二PF2012年10月现代涂装MPlModern Finishing是需要热量较多,因为自动浸塑设备的烘道体积大,每改为可编程序控制,使复杂的继电器由电脑程序来完个炉子的有效空间达到30m3,每h供热需要数十万成,并增设了各种保护功能,减少故障率。同时温度和kcal;三是要求温度均匀,炉内有效空间的温度应小于时间采用数字显示控制,提高了精度和可靠性10℃;四是炉门频繁开关,每1~2min开关1次,且为42温度控制直通式烘道,热量散发多,需要及时补偿,供热反应要为了使预热炉和塑化炉的温度满足工艺要求,对及时;五是要求自动控制温度,达到浸塑工艺要求和节2个炉子分段设置热电偶和温度显示表,在每组烧嘴省能源的目的。气源设电磁阀门,根据炉温显示,随时切断或打开气13塑化工件加热的特点源,控制炉温。浸塑工艺与静电喷塑工艺不同,浸塑使用热塑性4.3时间控制粉末涂料,塑化流平仅是物理变化过程,温度高,时间浸塑设备的过程时间即生产节奏快慢,浸粉时间却较短;而喷塑多使用热固性粉末涂料,固化温度低,工件浸粉后的振动时间都分别由时间继电器完成。根时间却较长。浸塑依靠工件的热容量通过流化床熔敷据工艺要求及产品质量,随时设定所需的时间,使设备粉末涂料成膜;喷塑则依靠静电力吸附粉末形成涂层。有节奏地自动运转。所以浸塑工艺一般需要2个烘箱,即1个预热炉,1个4.4操作程序塑化炉。塑化流平炉的温度常按300℃设计,实际使用自动浸塑设备一般应设计3种操作程序,为各种多在200~250℃范围内。对塑化炉的加热要求,一是状态下的生产及维护提供方便。要干净,炉气不可带粉尘油烟,否则会污染涂层;二是1)手动型。用于设备局部调整或运行。当选择开关炉温均匀可控。因为塑化温度过低,粉末涂层流平不充转“手动”位置时,可以按动相应开关,启动设备的任一分,会造成麻面;塑化温度过高,又会使涂膜过热、老部分,这时排除故障和调整个别机构非常重要。化、变色,所以塑化炉温度控制很重要。2)自动型。当炉温达到稳定状态,工件浸塑质量良2浸塑设备天然气加热形式的选择好,试生产就绪后,可将选择开关打到“全自动”位置,对于涂装设备来说,目前的热风烘箱供热主要采这时除挂卸工件外,其余工序如炉门开关、工件输送、用2种形式,一是外循环热风炉,即燃料在炉外交换箱预热、岀炉、浸塑、工件振动、塑化和岀炉冷却等工序自的燃烧筒内燃烧,热风用耐热风机送进炉内,同时把炉动进行。不仅节省人力,消除人为因素,还可以有效地内余热空气抽到交换箱内再加热,冷却空气每分钟交提高产品质量和合格率。换数次,使炉内达到使用温度。二是采用内循环热风3)半自动型。若需要把预热好的工件从吊架上取炉,即使燃料在炉内直接燃烧供热,炉体采用夹层风下,手工浸塑时,采用半自动操作,把选择开关转到“半道,由风机强制内循环,以保证炉内使用温度。外循环自动'”位置,其余工序仍自动进行,只是没有升槽浸粉热风炉设备需要燃烧器、燃烧筒、交换箱、耐热风机、热和机械振动过程。风循环管道等装置,结构复杂,高温受热装置容易损5天然气加热浸塑设备的优缺点坏,设备维修量较大。内循环设备一般只需要烧嘴、循使用天然气加热的浸塑设备与电加热、油加热、煤环风道和风机,相对而言,设备比较简单,使用寿命长,加热的浸塑设备比较,优点如下:设备维修量很少。综上所述,本设计选择内循环方式1)干净清洁。天然气是最清洁的能源,燃烧过程除3天然气加热烧嘴的设计生成CO2外,不产生其他污染物,使工厂车间环境得天然气从喷口流出,进入喷射器,依靠喷射作用产到根本改善。生负压将一次空气吸入,燃气与空气在混合器内进行节能。使用天然气比用轻质柴油和电便宜,不仅混合后流冋喷头,在大气中或炉内燃烧,其余燃烧所需降低生产成本,而且省去运输和建设变电增容等设施。空气(二次风)从大气或炉内获得。一次空气量应适当3)炉温升温较快。燃气加热,空气对流,炉温初升空气量太少,则出现黄色火焰,不完全燃烧;一次空气温速度快,缩短生产准备时间,为小批量灵活生产提供量过多,烧嘴燃烧的稳定性降低。一次空气系数一般在条件。0.45~0.65范围内选择。使用天然气时,适宜的气压为天然气加热的缺点是由于“西气东输”路程较远12kPa,火孔出口速度为12~15m/s生产使用厂家较多,因而天然气的压力波动较大,有时4自动控制系统设计影响浸塑生产的稳定性。4.1控制方式浸塑设备的自动控制系统设计是将以往的继电器收稿日期:2012-04-11