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公司喷砂房改造技术方案

16
2020年4月19日
文档仅供参考

某公司喷砂房
设计方案

设备名称：
喷砂房
型 号：

数 量：
1套

目录
1
设备基本要求

2
设计思路

3
喷砂房设计依据

4
工程范围

5
基本技术参数

6
喷砂房工作原理及特点

7
设备组成及结构特点

8
主要供货范围

9
设计制造进度计划

10
质量保证及售后服务

11
其它

1、设备基本要求：
1) 喷砂房工作尺寸（长×宽×高）：18000×6000×6500mm；
2) 工件类型：水泥泵车、垃圾箱斗及相关焊接结构件；
3) 工件最大重量：15t；
4) 喷枪数量： 4把（其中1把备用）；
5) 压缩空气压力：0.4-0.7MPa；
6) 除锈等级：Sa2.5；
7) 表面粗糙度：20-50um；
8) 磨料种类：钢砂；
9) 工作方式：人工手动喷砂；
10) 工件转运方式：地轨平车输送；
11) 磨料回收方式：吸砂地板气体输送形式；
12) 环境要求：噪音、粉尘排放符合国家环保标准；
2、设计思路：
为了达到公司的喷砂工艺的要求，本设备的设计思路如下：
1）采用强力蜂窝式吸砂地板专利技术，这样磨料循环不用蛟龙、斗提机，皮带输送机，无机械运动部件，磨损小，故障少，维护工作量小；该吸砂地板与传统吸砂地板相比具有更强的吸砂能力，大大减小了因为焊渣、焊条头、大颗粒的存在形成的堵砂故障。
2）采用二台压入式高效喷砂机，具有高效率、大容量、宽工作压力范围（可在0.1-0.8MPa的压力范围内正常进行喷砂作业）、喷砂参数可任意调节（工作压力、砂流量以及助推流量都可进行无级调节）以及性能稳定可靠等特点。
3）采用高效砂尘分离器，将砂料及粉尘分离出来，提高了喷砂效率，减少除尘器的负荷。
4）采用聚苯乙烯发泡塑料夹心彩板制作喷砂房体，具有外形美观、保温隔热、密闭消声防水以及施工作业快等特点。
5）采用国际流行的托里特沉流式除尘器，滤筒采用进口滤材，清灰采用脉冲反吹清灰方式，具有过滤精度高、过滤阻力小、粉尘排放量小等特点。
6）吸砂管路采用单根吸砂管，外形整洁美观，节省设备的占地面积。
7）电控系统采用德国西门子公司生产的可编程控制器为控制核心单元，其它电器均采用施耐德等国际知名品牌，提高控制系统的可靠性，在电路设计上充分考虑安全、可靠，风机的控制具有过热、超载、缺相、反向等保护功能。
8)喷砂室的顶部安装飞利浦公司的金卤灯,确保光照强度达到300Lux。
9）喷砂室顶部设置迷宫式进气口。
10）系统回砂和除尘采用二台风机，一台风机专门用于砂料的回收，另外一台用于粉尘的回收，这样降低了设备的功耗，降低了设备的使用成本。
11）喷砂房体靠近喷砂主机的一侧设置工作小门，便于操作人员调整喷砂主机和对设备进行检修，在小门上安装了观察窗便于操作人员观察喷砂房内的工作情况。
12）房体两侧各设置一套固定工作平台，便于对较高工件的喷砂作业。
13）为了方便操作人员对工件底部进行喷砂作业，我们在喷砂房底部两导轨之间挖一道地沟，可方便操作人员对工件底部进行喷砂作业。
3、喷砂系统设计依据：
1） GB150-1998《压力容器安全技术检查规程》
2） GB8923-88《涂装前钢材表面腐蚀等级及除锈等级》
3） GB7693-87《涂装作业安全规程涂漆前处理工艺通风净化》
4） GB103328-10333-89《车间空气粉尘卫生标准》
5） GB7692-87《涂装作业安全规章涂漆前处理工艺安全》
6） GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》
7） JB/T8355-1996《抛喷砂设备通用技术条件》
8） GB2894-1996《安全标准》
9） GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》
10） GB50034-92《工业企业照明设计标准》
11） GB8196-87《工业企业防护罩安全要求》
12） GB/T522611-96《工业机械电器设备通用技术条件》
13） GB50054-95《低压配电设计规范》
4、工程范围：
1） 设备名称：喷砂房
2） 数量：1套
3） 乙方按技术协议要求在甲方现场提交合格的产品。工程内容包括：设计、制造、预验收、运输、检验、安装调试、试车、终验收，直至交付使用。
5、基本技术参数：
1）
喷砂房工作尺寸（mm）
18000×6000×6500
2）
喷砂机主机
二台

喷砂罐直径
900mm

喷砂罐容积
1m3

每台喷砂主机的喷枪数量
2把

喷嘴直径
10-12mm

单枪清理速度
20-35m2/h

单枪耗气量
8-10m3/min
3）
砂料粒度
0.2—1.0mm

砂料种类
钢砂

首次加入量
8000kg
4)
表面清理等级
Sa2.5(GB8923-88)
5）
表面粗糙度
20-50um
6）
照明系统

照明灯类型
飞利浦金卤灯

照明灯数量
8盏

照明灯功率
8×400W

侧灯类型
飞利浦日光灯

侧灯数量
24盏

侧灯功率
24×2×40W
7）
砂尘分选器

砂尘分选方式
两级分选

分选粒度
无级可调

分选量
10T/h
8)
除尘系统

处理风量
46000m3/h

过滤风速
0.4-0.8m/min

过滤方式
滤筒过滤

清灰方式
脉冲反吹

清灰耗气量
0.5-1.5m3/min

除尘效率
99.99%

功率
48.5kw
9)
总功率
约55kw
10）
总耗气量
30m3/min（三枪同时工作）
11）
排放量
<70mg/m3 （国标≤120mg/m3）
12）
噪音
<85分贝
13）
照明度
≥300Lux
14）
空调式喷砂服（套）
3

空气压力（MPa）
0.4—0.7

温度调节范围（℃）
10--40
6、喷砂房工作原理：
喷砂房主要包括两部分，一部分为喷砂系统、另一部分为砂料回收、分离及除尘系统。
喷砂系统的工作原理是：砂料储存在喷砂罐内，当进行喷砂作业时，喷砂罐上的组合阀动作，将喷砂罐上的封砂托顶起、喷砂罐充压，与此同时、喷砂罐下面的砂阀打开、助推阀打开；这样，由于喷砂罐内已经充压，强行将砂料从砂阀的进砂口压出到出砂口，经过助推气流，将砂阀出砂口的砂料加速；加速后的砂料气流混合流经过喷砂管至高速喷砂枪，在高速喷砂枪内，进一步将砂料加速（助推气流加速至超音速），之后被加速的砂料以很高的速度喷射到被处理工件的表面，实现喷砂作业的表面清理及强化目的。
砂料回收、分离及除尘系统的工作原理是：喷砂房外的气流经喷砂房顶部的粗效过滤器进入喷砂房内，之后经过喷砂房顶部的匀流板进入喷砂内的喷砂工作室，在喷砂房的横断面形成自上而下的气流，把喷砂房内的砂料、粉尘、清理物等经过蜂窝式吸砂地板进入磨料分离系统中，经过磨料分离器、将磨料及粉尘污物分开，有用的砂料进入喷砂罐内继续循环使用，粉尘及污物则随气流进入除尘系统内，经过除尘系统的过滤、干净空气排入大气，粉尘及污物则储存在粉尘筒中等待定期清理。
本喷砂房具有以下显著特点：
1） 无需深地坑、节省基建费用；
2） 无需绞龙、皮带机、斗提机等机械运输机械，故障率低，减少停机维修时间，减低停机维修带来的损失；
3） 设备维护简单，维护费用低；
4） 整体吸砂地板能够在一瞬间将砂料全部回收，地面没有残留砂料，喷砂房室内现场整洁干净，无须人工清理，节省工作时间；
5） 喷砂房室内工作条件好：光照明亮、舒适，能见度高，粉尘含量低，最大限度改进了工人的工作条件，保护了工人身心健康；
6） 喷砂房的整体技术性能先进，粉尘排放满足并低于国家环保要求，彻底杜绝了环境污染；
7、设备组成及结构特点
本喷砂系统由喷砂房体1、吸砂风机2、烟筒3、除尘器4、砂尘分离器5、粉尘筒6、喷砂主机支架7、喷砂主机8、固定工作平台9、工作台车10、蜂窝式吸砂地板11、吸尘风机12、吸尘除尘器13、电控系统14等十四部分组成，主要设备性能特点如下：
1）喷砂机主机
喷砂机主机是喷砂系统的核心单元，喷砂主机的性能直接影响到喷砂系统是否可正常、高效地进行喷砂作业，本喷砂系统采用OBM-900BTY型高效大容量喷砂机为该系统的喷砂主机，该型喷砂机为保压式工作原理，可同时带二个砂料控制阀二把高速喷枪进行喷砂作业，该型喷砂机主机装砂容量大，一罐可装石英砂约3吨；
组合阀是根据美国SCHMIDT公司的技术设功的高性能喷砂系统控制元件，它是喷砂机主机的控制核心元件，该系统质量的好坏直接影响到喷砂系统是否能可靠地进行正常的喷砂作业，采用组合阀的突出特点是：喷砂机的喷砂作业特别稳定可靠，因为在控制喷砂作业中、砂料及粉尘不会进入控制元件内部，对控制元件不会有损坏。
砂阀是喷砂机的重要配件，它的主要作用是控制砂料的开启及关闭、无级调整喷砂时砂流量的大小。砂阀质量的好坏直接影响到喷砂机是否能正常工作，该型喷砂机采用我公司生产的大砂阀，该阀采用美国SCHMIDT公司技术，具有质量可靠、调整方便、维护简单等特点，是世界各国广泛采用的一种结构；该砂阀的开启由气压控制，其动作过程是，当控制口有气压信号时，砂阀的活塞带动阀杆顶起，砂阀开启，经过调整调节帽的位置，就可调节砂阀的开启量，从而控制砂料流量，砂阀的开启量可无级调节，在砂阀中与砂料接触的阀杆和阀套由硬制合金碳化钨制作，提高了砂阀的使用寿命。
喷砂枪采用我公司生产的高速喷砂枪，它具有一个文氏形的喷管，气流在进入高速喷砂枪的收缩段时，气流开始加速直到音速；当到达文氏管的直段时，气流速度稳定在音速，当气流到达文氏管的扩张段时气流继续加速达到超音速；在文氏管的扩张段有圆周分布的二次补气孔，因此在超音速阶段，气流急剧膨胀，喷嘴就从二次补气孔吸入大量的辅助空气，将砂料进一步加速；与普通喷砂枪相比，这种喷砂枪的喷砂速度更快，工作效率可提高50%(最高工作效率达到35m2/h)，且反冲力较小，操作时省力；该型高速喷砂枪的收缩段、直段和扩张段全部由碳化硼制造，工作寿命长，一般一把高速喷砂枪可使用800—1000小时。
喷砂罐上设有上料位检测开关，可实现丸料的上限报警。料位开关采用台湾生产的接触式料位开关，该料位开关具有检测灵敏度高、性能稳定可靠、安装调整方便等特点，广泛用于粉体、颗粒类的物料检测。
喷砂主机下面的截止阀是我们为了方便设备维修而专门设计的喷砂主机专用阀门，其主要功能是当砂阀发生堵塞或需要更换时可将截止阀关闭，这样就避免了在维修砂阀时要将喷砂罐中的砂料全部放出。该阀与砂料接触的部位由橡胶制造，因此确保截止阀能经久耐用。
回转加料阀安装在喷丸主机的顶部，其主要作用是控制喷丸罐的加砂量，因为喷丸罐为压力容器，而且要求耐磨，难以做到透明，因此操作人员难以辨别喷丸罐中的加砂量；为此我们在喷丸罐上安装了料位传感器，当喷丸罐中的砂料达到设定值后，喷丸罐上的回转加料阀就会自动关闭，以免影响喷丸主机的正常工作。
2）喷砂房体。
喷砂房体是喷砂作业的工作场所，本喷砂房体采用型钢做基本框架，外面采用75mm厚彩钢夹心板制造，外形美观，安装便捷，防腐耐用；彩钢板夹心层为聚笨乙烯，与常规用纯钢板制作的喷砂房体相比，具有以下特点：
（1） 消音功能：本喷砂房采用夹心彩钢板为喷砂房室体，它能将喷砂时产生的1500HZ— HZ的高频尖锐噪音降到500HZ以下，极大地改进了噪音环境。
（2） 保温隔热功能：由于喷砂室体采用夹心彩钢板制造，夹心材料为聚本乙烯发泡塑料，因此具有良好的隔热保温功能。
（3） 耐腐蚀、耐气候性好：
（4） 防水性能好，可露天放置：喷砂房体自身有防雨和通风结构，无需另盖厂房，极大地降低了基建成本。
（5） 外形美观：采用彩钢板结构，喷砂房体可一次成型，不用再进行表面处理工作。
在喷砂房体内部全部安装4mm厚耐磨橡胶板，避免喷砂时砂料喷射到喷砂房体上，有效地保护了喷砂房体，当橡胶板损坏之后，可快速更换新的耐磨橡胶板。
喷砂房体的顶部还均布有迷宫式进气口及匀流板，因此喷砂作业时喷出的砂料不会经过进气口飞溅到喷砂房体的外面，匀流板的作用是将从进气口进入的空气分配到喷砂房体的整个水平截面，然后从上而下移动，使喷砂房体的水平截面的流速均匀。
在喷砂房体靠近喷砂主机一侧设置工作小门（安全门），便于操作人员调整喷砂主机和对设备进行检修，在每个小门上开设观察窗便于操作人员观察喷砂房内的工作情况。
室体内地面为钢制格栅地坪，格栅采用扁钢制造，地坪制成块状装配结构，便于工人进行日常维护。
为了方便操作人员对工件底部进行喷砂作业，我们在喷砂房底部两导轨之间挖一道地沟，可方便操作人员对工件底部进行喷砂作业，在地沟的两侧安装菲利普公司的日光灯，确保操作人员对工件底部进行喷砂作业时具有足够的光照度。
喷砂房体的底部为吸砂回收地板，该技术为我公司引进的美国ABB公司的蜂窝地板技术。（稍后有详细介绍）
3）蜂窝式吸砂地板
本喷砂房的核心是采用了强力蜂窝吸砂地板专利技术，这样喷砂房无需挖深地沟，节约了基建成本；磨料的回收采用风力动力，整个回收系统无螺杆输送机、斗提机、皮带输送机等运动易损件，设备磨损小，维修简单方便；该吸砂地板与传统吸砂地板相比具有更强的吸砂能力，也大大减小了因为焊渣、焊条头、大颗粒的存在形成的堵砂的故障。
蜂窝式吸砂地板的底部均匀布满了蜂窝式的小斗，这些小斗与小斗下的分气管路连接，分气管路又与风机的主管路连接，分气管路与主管路的风速均大于砂料的悬浮速度；当喷砂作业时，喷出来的砂料全部落到蜂窝式的小斗中，再从小斗落入分气管中，最后经过主管路回到磨料分选器中。
由于蜂窝式喷砂房的砂料回收及粉尘回收的进气口全部安排在蜂窝吸砂地板的下面，气流及粉尘始终是自上而下，粉尘一直被压制在喷砂房的下部,因此喷砂房内0.5米以上的空间粉尘浓度很低，能见度非常高，工作环境较好；而传统的喷砂房由于结构上的原因，除尘口必须安排在喷砂房的顶部或侧面，其粉尘的流向是自下而上或水平流动，因此喷砂作业时喷砂房内的粉尘含量始终很高，能见度低，工作环境恶劣。
4）砂尘分选器
从蜂窝地板回收回来的是砂料及粉尘的混合物，它必须经过砂尘分离器将砂料与粉尘分离之后砂料才能继续循环使用，砂尘分离器分离效果的好坏直接影响喷砂机的喷砂性能及除尘器的过滤性能。
本砂尘分离器采用我公司专门为喷砂系统设计的两级风力分离器，第一级为独特的旋风惯性分离器，第二级为筛网式分离器，它能有效地将回收系统中的砂尘分离，分离后的完整砂料回到喷砂机主机继续循环使用，粉尘及碎砂则被送到除尘器中经过滤后储存在除尘器中等待定期清理。
5）除尘系统
除尘系统包括吸、排尘管道、沉降室、除尘器、风机等，除尘系统的核心是除尘器。
本除尘器采用滤筒式结构，滤筒滤料采用日本生产的新型材料，其性能特点如下：
过滤材料：100%聚脂纤维，厚度0.75mm
耐热最高温：80℃
空气渗透率：220m3/m2/h
重量：240g/m2
过滤精度：5um-10um
过滤阻力：≦45Pa
过滤效率：≧99.99%
滤筒在结构上做成折叠的圆筒形，外径为350mm,内径250mm,筒高660mm。一个标准滤筒过滤面积为15m2,而同样体型的布袋式除尘器的过滤面积仅有1m2，大大减小了除尘器的体积。
除尘器的清灰方式是除尘器是否能正常使用的关键技术，本除尘器采用脉冲反吹清灰方式，其工作原理是：当脉冲控制仪发出信号时，脉冲控制阀排气口被打开，脉冲阀背压室外的气体泄掉压力，膜片两面产生压差，膜片因压差作用产生位移，脉冲阀打开，此时压缩空气从气包经过脉冲阀经喷吹管小孔喷出（从喷吹管喷出的气体为一次风）。当高速气流经过文氏管诱导器诱导了数倍于一次风的周围空气（称为二次风）进入滤袋，造成滤袋内瞬时正压，实现清灰的目的。
经过增大除尘器的过滤面积，能够降低除尘器的过滤风速，从而降低粉尘的排放量，本滤筒式除尘器的过滤风速为0.4-0.8m/min。
滤筒按统一标准制造，采用高速连接，使滤筒拆装十分方便，减轻了工人体力劳动强度，改进了劳动条件。
6）照明系统
在喷砂室顶部均布了八盏飞利浦金卤灯照明灯具，灯罩外部采用8mm钢化玻璃，外加多层钢丝网防护。灯具在布置上充分考虑光照强度及舒适感，确保工人作业时有一个良好的工作环境。
由于喷砂房高度较高,因此在喷砂房体的两侧中部设置一排腰灯,每排各六盏菲利浦日光灯,可有效解决喷砂房体两侧下部的照明问题。
7) 电控系统
电控系统采用德国西门子公司生产的S7-200型可编程控制器进行集中控制，S7-200系列可编程控制器是西门子公司近年来推出的最新产品，具有处理速度快、性能稳定可靠、通讯联网更方便等特点。接触器及热继电器均采用法国施耐德产品，开关及指示灯采用日本富士公司产品。
在风机的控制上，采用星三角启动方式，减小电机的启动电流、在安全方面，在控制回路中设有过载、反向、缺相保护功能，这样就更有效地保护了电机、避免了因为过载、反向、缺相而损坏电机。
在电路的设计上，尽量采用标准模块，减少电器元件的数量，减少接线量，将电控系统的故障源降低到最小。
在各控制设备上均设有接线盒，便于设备拆装，方便电器的维修。
电控系统所有开关、动力系统、电机、按钮、信号灯、主开关由控制柜控制检测，控制柜上安装有二台散热风扇，主电路部分安装有过载保护和漏电保护，当电路短路或有漏电现象时可及时截断电源。
喷砂主机上设置有上料位报警开关，当系统检测到喷砂罐内的砂料高于上料位会发出声光报警。
在控制柜及喷砂室内可设急停开关，当发生意外情况时可快速停止整台设备的运行。
8、主要供货范围：
1) 喷砂机主机 2台
2) 喷砂房体（含辅房） 1套
3) 蜂窝吸砂地板 1套
4) 砂尘分离器 1套
5) 吸砂管路 1套
6) 除尘系统 2套
7) 风机 2台
8) 风管 2套
9) 电控系统 1套
10) 格栅地板 1套
11) 橡胶防护板 1套
12) 空调式喷砂服 4套
13) 固定工作平台 2套