一、產(chǎn)量和鏈速計(jì)算
(1)按產(chǎn)量要求確定鏈速
①臥式線計(jì)算條件示例
年產(chǎn)量:6000t/a;
標(biāo)準(zhǔn)鋁型材尺寸:7000mm×50mm×50mm;
標(biāo)準(zhǔn)鋁型材表面積:400m2/t;
每排懸掛鋁型材面積:7.0×1.5×2=21m2;
每排懸掛鋁型材凈重:52.5kg;
圖為:某鋁材廠新安裝的鋁材靜電粉末噴涂生產(chǎn)線
排間距:7600mm;
工作制度:300d/a×24h/d×83.3%(用于換粉、交接班等的機(jī)時(shí)系數(shù))=6000h/a;
設(shè)計(jì)成品率:95%。
②臥式線計(jì)算示例
V=Q÷η÷Τ÷(λ÷p)
(6000t/a÷95%÷6000h/a÷60min/h)×1000kg/t÷(52.5kg÷7.6m)
17.544kg/min÷6.91kg/m=2.54m/min
式中 V----鏈速/m·min-1;
Q——年產(chǎn)量/t·a-1或kg·a-1;
η——設(shè)計(jì)成品率/%;
Τ——年有效工作時(shí)間/h·a-1;
λ——每排鋁材凈重/kg;
p——排間距/m。
從上可以看出,在工作制度和鋁型材規(guī)格不變的條件下,在滿足產(chǎn)量要求的同時(shí),降低鏈速(意味著降低隧道式固化爐的長(zhǎng)度和設(shè)備造價(jià))的最好辦法是增加鋁排排重,其中最有效的措施是增加排寬及盡可能縮短排間距。
③立式線計(jì)算條件示例
年產(chǎn)量:20000t/a:
標(biāo)準(zhǔn)型材尺寸:7000mm×50mm×50mm:
標(biāo)準(zhǔn)型材表面積:400m2/t;
每根懸掛型材面積:1.25m2:
每根懸掛型材凈重:3.125kg:’
工件間距:133mm:
工作制度:300天/年×24h/d×83.3%(用于換粉、交接班等的機(jī)時(shí)系數(shù))=6000h/a;
設(shè)計(jì)成品率:95%。
④立式線計(jì)算示例
V=Q÷η÷Τ÷(λ1÷ρ1)
(20000t/a÷95%÷6000h/a÷60min/h)×1000kg/t÷(3.125kg/O.133m)
58.48kg/min÷23.50kg/m=2.49m/min
式中 λ1——每根鋁型材的質(zhì)量/kg;
ρ1——工件間距/m;
其他符號(hào)含義同臥式線。
從上可以看出,在工作制度和型材規(guī)格不變的條件下,在滿足產(chǎn)量要求的同時(shí),降低鏈速(意味著降低隧道式前處理通道的長(zhǎng)度和固化爐的體積及設(shè)備造價(jià))的最好辦法是縮短工件間距,因此,采用多間距掛具(根據(jù)型材規(guī)格確定適當(dāng)?shù)拈g距)對(duì)于保持生產(chǎn)線的高產(chǎn)、高效具有重要意義。
⑤小巧型生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率為每8min一排料,因此,其產(chǎn)量主要取決于掛具的高度(目前有1250mm和1500mm兩種規(guī)格)和每排的掛重。此時(shí),掛具的設(shè)計(jì)成為影響產(chǎn)量的重要因素。
(2)按鏈速確定產(chǎn)量
計(jì)算條件同上,計(jì)算鏈速為2.5m/min時(shí)臥式線和立式線的產(chǎn)能。
臥式線產(chǎn)能Q1為:
Q1=V×(λ÷ρ)×ΑΤ×η
2.5m/min×(52.5kg÷7.6m)X6000h/a×60min/h×95%
17.27h/min×360000min/a×95%=5906340kg/a=5906t/a
立式線產(chǎn)能Q2為:
Q2=V×(λ1÷ρ1)×Τ×η
2.5m/min×(3.125kg/0.133m)×6000h/a×60min/h×95%
58.74kg/min×360000min/a×95%=20089t/a
2.2靜電噴粉室排風(fēng)量計(jì)算
靜電噴粉室排風(fēng)量計(jì)算的基本原則是:①不讓噴粉房中的粉塵外溢擴(kuò)散至車間內(nèi);②保證噴粉房?jī)?nèi)的粉塵濃度在允許的安全范圍之內(nèi);③保證具有良好的涂著效率,防止工件上已經(jīng)涂著的粉末被風(fēng)吹掉。
從防止粉塵外溢計(jì),
Q13600(Al+A2+A3+A4)V+Nq
式中 Q1——按衛(wèi)生要求計(jì)算的最小排風(fēng)量/m3·h-1;
Al——工件進(jìn)出口面穢m2;
A2——噴槍口工作面積/m2;
A3——輸送鏈出人口面穢m2;
A4——手噴口面穢m2;
V---開口處斷面風(fēng)速,一般取0.5—0.6m/s;
N——噴槍數(shù)量,支;
q——每支噴槍的用氣量/m3·h·支-1
從安全角度計(jì),
Q2=[G·n(1一k)·k1·k2]/0.5c
式中 Q2——按安全要求計(jì)算的最小排風(fēng)量/m3·h-1;
G——單支噴槍最大出粉量/g·min-1;
n——同時(shí)噴涂的噴槍數(shù);
k——粉末上粉率,一般根據(jù)噴槍和工件形狀不同取0.4~0.8;.
k1——工件不連續(xù)進(jìn)入(工件間有間隙)積粉系數(shù),1.2~1.6;
k2——粉末在噴粉室內(nèi)懸浮系數(shù),一般為0.5~0.7;
c——粉末爆炸最低濃度,不知最低爆炸濃度者,其最高濃度不允許超過15g/m3;
0.5——安全系數(shù)
從防止工件上的粉末被風(fēng)吹掉計(jì),
Q3=3600·A·V
式中 Q3——按噴涂效率要求計(jì)算的最大排風(fēng)量/m3·h-1;
A——噴房排風(fēng)面斷面積/m2;
V---工件面風(fēng)速/m·S-1,一般不超過0.7m·s-1。
經(jīng)過上述計(jì)算后,比較Q1和Q2的大小,以其中最大的排風(fēng)量附加l0%~l5%的系統(tǒng)漏風(fēng)量后作為噴房的排風(fēng)量Q,并與Q3相比較,如果Q≤Q3,則計(jì)算有效;否則,應(yīng)調(diào)整噴房尺寸,重新設(shè)計(jì)計(jì)算。
2.3噴槍數(shù)量的計(jì)算
生產(chǎn)線噴槍數(shù)量計(jì)算的基本原則是:滿足最惡劣條件下的產(chǎn)量和品質(zhì)要求。
臥式線噴槍數(shù)量計(jì)算:
N=[(S/L)·V·(δ·y)/k]/α
式中 N——噴槍數(shù)量/支;
S——每排鋁材表面積/m2;
L——鋁材長(zhǎng)度/m;
V----鏈速/m·min-1;
δ——要求膜厚/μm;
y——粉末涂料密度/g·cm-3;
k——最低上粉率,一般取0.5~0.6;
α——噴槍在最惡劣條件下保證涂層良好品質(zhì)的噴粉量,一般取90~120g/min
立式線噴槍數(shù)量計(jì)算:
N=[(V/p1)·S1·(δ·y)k]/α
式中 p1——工件間距/m;
S1——每根型材表面積/m2
其他符號(hào)含義同臥式線。
經(jīng)過上述計(jì)算后,再根據(jù)噴槍布置特點(diǎn)和噴房設(shè)置特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。