油漆循环系统设备选择

当循环系统内的形式确定之后，就需要确定系统所需要的设备了，这些设备包括:中央供漆系统内的设备、喷站出口元件及管路。

一、中央供漆系统内的设备

(1)泵

泵是供漆系统的核心，泵的选择通常要考虑流量、压力、化学兼容性和驱动形式。流量的确定要考虑喷漆时所喷出去的油漆和系统循环所需要的油漆量;压力的确定要考虑油漆喷涂所需要的压力以及管路中的压力损失等。为了保证系统的可靠性，考虑流量时一般按照不超过20次/min的工作频率来考虑，这样有利于保证系统工作的稳定。在选择泵的时候，优先选择四球式的柱塞泵，因为它具有比一般双球泵更稳定的性能和更长的寿命，同时也比离心泵的剪切小得多。

(2)油漆控制元件

油漆控制元件包括稳压器、过滤器、背压调压器、搅拌器、补料泵、压力表等。这些组件的选用主要是考虑材料、压力、流量等与主循环泵的匹配。对于水性涂料及对剪切敏感的材料，要选用低剪切的元件;搅拌器的选择要与油漆桶的尺寸相匹配。

(3)空气/液压油控制元件

空气/液压油控制元件包括空气过滤器、油雾器、调压器、空打保护器及相关的阀门、管路及接头。

(4)油漆罐

油漆罐是用于存储油漆以满足喷涂需要的容器，但油漆罐的设计必须避免造成油漆沉淀的产生。首先，油漆罐内壁必须尽可能的光滑，不能有沟槽和死角，焊缝必须经过打磨和抛光，这样才能减少油漆附着，也能减少对油漆翻腾时的阻碍;而油漆罐的尺寸要根据尤其消耗量、管路容量核材料的包装来确定，必要的密封可防止外界环境的污染。通常需要选用不锈钢材料，而回流管应伸到液面以下，以防止在油漆表面产生气泡。对于水性漆，需要对罐进行电解抛光和钝化处理; 对于有保温容器，页面控制装置是必不可少的，它可有效的防止冷凝水或漆皮的产生和对油漆的污染。

二、喷站出口元件

喷站出口元件包括油漆及空气包括油漆及空气调压器、枪下调压器、喷枪快换接头、阀门、软管及接头等，对于自动喷站还可能包括换色阀、电磁阀等。喷站出口元件的设计主要是根据循环系统的形式，在综合考虑耐压、流量和材料的耐腐蚀性能，对于剪切敏感材料，还要考虑选用低剪切元件。喷站设置通常是在喷漆室外部，这可以防止出口元件被油漆污染，也便于拆装和维修。在出口元件前和需要拆卸的位置之前，要设置阀门，软管的长度要适宜，过长、过短都不好。

三、管路

循环管路的设计是循环系统设计的重要组成部分，它需要综合考虑喷漆间和调漆间距离、喷站数量、泵的型号等因素。通常主管尺寸在22~42mm之间，渐变管的尺寸在10~38mm之间，支管尺寸在10~12mm之间，水性漆的油漆管路有时会更大些。从长远的角度考虑，管路材料应选用精轧不锈钢管，管内壁越光滑越好，接头可采用卫生式接头或卡套式接头，螺纹接头是不允许的，接头内径与管内径应保持一致，管路的转弯与升降应尽可能减少，转弯半径需要大于6倍管径，以减少压力损失和沉淀，同时便于清洗。

设计一套油漆循环系统，首先要确定油漆的循环方式，确定尤其循环方式，必须综合考虑所属送的油漆类型、投资规模、产品要求和发展等多方面的因素。

(1)主管循环

主管循环是最简单也是最基础的一种循环方式，。一些汽车上的中涂漆、罩光漆及溶剂，还采用此种循环方式。在该种循环方式中，主管循环将油漆送至每个喷枪，然后回到调漆间 。另外，此种形式的一些变形--如低位主管，也被一些汽车厂用来输送金属漆。

(2)两线循环

两线循环系统是基于工程学的原理来设计的，它是一种理想状态下的理想系统。所谓理想状态，是在系统的供管和回流管中存在理想的对称，在这种情况下，系统不需要也不能够另使用调压器来控制和平衡系统。在这种系统中，油漆通过一条由粗变细的渐变的主管被供至每根支管，再通过一条由细变粗的渐变的主管流回调漆间，而供管和回流管系统网络应是完全对称的。

(3)三线循环

在所有的循环形式中，三线循环系统的系统控制性和灵活性是最好的。该系统结合了主管循环和两线循环的优点，在设计结构和系统的扩充性上，应说是综合性最好的系统。

该系统包括一条主管循环管路及一条渐变的回流管，这条渐变的回流管是系统中的低压管。该系统的每个喷站均装有墙置式调压器，并经过装在枪上的调压器循环到枪。其中，墙置式调压器用来控制出口的循环量，枪下调压器可依据枪的循环量来控制供漆量。

油漆循环系统设计中，在选择了合适的设备后，应正确设计与之相适应的控制系统。

1、从传统的由人直接操作单独设备的方式，转换到由一个控制单元自动执行，保证设备运转的准确性、重复性，减少人工带来的误操作，在提高生产效率的同时降低了劳动强度。

2、通过控制系统，能时刻掌握油漆循环系统中设备的运行状态。如果是电控系统，还能提供更加精确和设备时刻的状态和过程参数(液位、压力、流量、温度等)，并能时刻显示系统的故障信息，精确指出故障所在，减少排除故障的时间，缩短停机时间。

3、可以将一定时间内的过程参数进行存储，并在网络中传输，便于管理人员的调用和分析，生成各种图标和报表，为生产管理提供数据。

4、通过控制系统为工厂提供一个信息接口，服务于未来的可能实施的信息化管理。

油漆循环控制系统通过对液位、压力流量和温度的检测，主要实现对油压单元、输漆模组、油漆温度和废溶剂回收单元等的控制，如下图

1、油压单元控制。油压单元采用多台油泵，并定期地循环交替使用，保证油压单元工作连续不断。

同时，主控制盘和现场工作箱上可以监测到液压单元状态。通过安装在液压单元上的传感器，能检测到液压油的温度、液位、油泵电机的工作状态，冷却电机的工作状态，以及进油口和出油口的开关状态。

2、输漆模组的控制

(1)油漆上料控制。通过油漆罐液位控制上料泵的停启，实现油漆从调漆罐到循环罐的加料过程。

(2)搅拌器的控制。根据油漆罐的液位高低控制搅拌器的搅拌速度。

(3)循环泵的控制。根据涂料管的液位状况和涂料管到的压力状况，能自动停止循环泵，对循环系统进行保护。

(4)废溶剂回收单元的控制。根据废溶剂罐的液位控制废溶剂从管道回收和转移。

(5)温度控制。通过安装在换热单元的温度传感器检测温度信号，有温度控制器或PLC，通过PID调节，精确控制油漆温度。

从技术层面上，控制系统的设计应考虑如下几个因素;控制形式、安全性、稳定性、操作界面友好性及系统可扩容性。

1、系统的控制形式。随着控制技术的发展，电控在工厂自动化领域占据着统治地位，很多工厂和设计单位把电控作为油漆循环控制的首选。

但是结合实际情况，一些建成的生产线或正在建设的生产线采用了气动控制或气控与电控相结合的形式。

至于采用何种控制形式，是设计者(包括工厂和设计单位)基于安全性、经济性、稳定性、操作界面的友好性、系统可扩容性和其他因素综合考虑的结果。

2、系统安全性。由于所输送的介质石油气、溶剂及其他辅助材料，其中很多都具有易燃、易爆、易挥发特性，有些还具有腐蚀性，为了消除这些特性给人身、设备和材料工件造成的潜在威胁，除了给油漆循环控制系统配置必要的消防、通风控制、温湿度控制、防静电处理等辅助系统之外，油漆循环控制系统在设计与选型时还应根据设备安装位置及部位，按照国家防爆及防腐标准进行控制电路的设计和设备、元器件的选型。

安全性是油漆循环系统设计时必须重点考虑的因素。

3、系统的稳定性。油漆循环系统为了保证生产过程中的喷漆质量和生产量，必须最大限度地全天候24小时连续稳定运行。所以控制系统在设计选型中应重点考虑控制回路和元器件的工作稳定性、元器件的寿命及供货周期。

4、操作界面友好型。是指提供给操作者一个功能齐全、功能区分科学、不易误操作、界面美观、符合人体学的操作平台，从而减轻操作者的劳动强度，提高工作效率。

5、系统可扩容性。随着汽车工业的蓬勃发展，汽车制造厂在建设生产线时，往往会考虑在未来扩大生产规模，油漆循环控制系统设计时应根据需要考虑以下几点。

(1)建立符合未来发展的控制网络形势与结构。

①提供并入工厂级网络接口。

②确定符合现有控制规模和未来可预测控制规模的控制级和设备级总线形式。

(2)选择符合未来控制技术发展的中央控制单元。

(3)根据未来规模要求，工厂应配置合理的盈余动力及其他辅助系统。