压缩空气配送系统在汽车涂装中的设计应用

Application of compressed air distribution system in automobile painting

吉学刚

（中通客车控股股份有限公司  山东聊城  252000）

摘要：主要从压缩空气的质量分级、空压机站的设立以及主/支管路的设计安装等方面介绍了压缩空气配送系统在汽车涂装中的设计应用。

关键词：汽车涂装  压缩空气  空压机  主管路  分管路

Abstract: This article introduced the application of compressed air distribution system in automobile painting via the classification of air quality, establish of air compressor, layout of the master pipeline and sub-pipeline etc.

Key words: automobile painting, compressed air, air compressor, master pipeline, sub-pipeline.

压缩空气在汽车涂装过程中是必不可缺的生产资源，没有压缩空气就等同于没有电，它为涂层打磨提供安全、高效的驱动力，在油漆喷涂中输送油漆材料，使油漆材料雾化。然而如何建立一个洁净、干燥、充足、恒压的压缩空气配送系统是确保涂装生产正常运行的有力保障。

1 压缩空气的质量分级

由空气压缩机排出的空气不能直接被气动装置所使用。空气压缩机从大气中吸入含有水分和灰尘的空气，经压缩后空气的温度提高到约140℃~170℃，此时空气压缩机里的润滑油也部分变成气态。这样，空气压缩机排出的压缩空气就是含有油分、水分及灰尘的高温气体。为确保涂装质量，防止涂层出现鱼眼、颗粒、喷涂不匀等涂装缺陷，汽车涂装行业要求压缩空气的压力露点不高于-40℃，含尘颗粒小于0.5—1μm,  含油量不高于0.010mg/m³。

工业用压缩空气的质量分级（表1）

2 空压机站的设立

2.1空压机房的选址及安装

空压机应选择在工厂环境中空气最洁净的地方，并且空压机房应具有良好的通风隔音措施，同样应有较好的排污系统；为了防止振动现象，在空压机与储气罐之间必须采用高压供气软管连接，连接管道直径必须大于（或等于）压缩空气出口直径；各设备之间必须带有旁通系统，以便于不停产的正常维护；系统安装完毕应作气压强度、气密性试验，不宜作水压试验，一般以相同气体的1.2～1.5倍的压力进行，以不泄漏为合格。

2.2空压机规格的选择

一旦确定工厂用压缩空气的质量、气量（m³/min）和压力（Mpa）要求，便可选择空压机的类型和规格。选择空压机的基本准则是经济性、可靠性与安全性。

各式空压机的性能特点（表2）

2.2.1排气压力：一般用途的空气动力用压缩机排气压力为0.7MPa，老标准为0 .8MPa。当所用的压缩机大于0.8MPa，一般要特别制造。涂装所用施工压力一般在0.3 ～0.5 Mpa之间。

2.2.2排气量：选择空压机的排气量要和所需的耗气量相匹配，并需留有一定的扩展余量。车间压缩空气总供求量V=Vs+Vx+Vy；其中，Vs为设备总需求量；Vx为正常损耗量（33.33%*Vs）;Vy为扩展余量（30%*Vs）。当用气量确定后再合理选择空气压缩机的功率，一般为30～50KW。

常用涂装设备的参考耗气量（表3）

2.3其它设备的选择安装

（1）储气罐：依据用气量选择一定容量的储气罐（1～1.5m³），储气罐必须具有压力容器安全报告合格证。

（2）冷冻干燥机：压缩空气经冷冻降温后，大量气态水变成液态水经冷干机自动排出，处理量一般为3～5m³/min。

（3）水分离器：可去除大部分的水分，对后置设备及工具具有良好的保护作用。

（4）精密油水分离器：能有效xx压缩空气中含有的部分尘埃、油污、硅化物质等杂质。

3  主管路的设计及安装

空气主管道是一个固定安装的用于把空气输送到各处的耗气系统。主管路应设置成全封闭环形回路，以保证各工作岗位的气压恒定，为了有助于排水，管道应在流动方向上有 1:100 的斜度，同时在管路{zd1}处设自动排水器，以便于水分的排出；主管应能承受15巴的压力，能满足-20℃至-60℃的适应温度，并且其内部不生锈，不氧化，不脱落；在主管路上分段分区设置断路阀，便于分段维护，增加工作岗位及维修简便。

压缩空气主管路布置（图1）

空气主管道的费用在压缩空气装置的最初费用中占很高比例，如采用过小的管子直径，虽然降低了材料费用，但会增加系统中空气的压力降，操作费用会增加，并会超过使用较大直径管子的额外费用。弯管和阀门会形成附加摩擦阻力，这种摩擦阻力可换算成增加管道长度所产生的压力损失。

输送管最小直径与空气量和输送管长度的匹配（表4）

4 支管路的设计及安装：

（1）各分支管必须由主气管顶端接出以免凝聚的水分流向分支管。

（2）若支管上接上过滤器或调压阀，须采用管节形式接驳和预留足够空间以方便维修。

（3）过滤器须适当分配在主管道和分支管上以xx管内的水分和铁锈。

（4）管路尽量缩短且直线，减少弯头及各类阀门以减少压力损失。

（5）软管长度{zh0}不超过10m,如超过10米建议采用内径13mm的软管。

     除了足够的内径外，软管应耐压，防静电，不含硅，结构坚固。

不同内径的软管在使用中的气压降（表5）

5 结束语

为节约能源，确保足够的供气量和气压，供气管路的接头、阀门、端口等部位需在生产过程中定期进行检修维护，以防止出现漏气现象。同时为满足不同的作业需求，需在各支管路的末端加装不同级别的精密油水分离器，以获得不同洁净度的压缩空气。