涂装喷涂技术基础(1).ppt
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1、流体流体-压力损失基本公式压力损失基本公式P=P1-P2=0.0273*L*V*Q/D4P P1 1P P2 2符号符号意意义单位位单位位换算算P P流体流体压力力PSIPSI1 1 巴巴14.503 PSI14.503 PSIL L管管长英尺英尺1 1 英尺英尺12 12 英寸英寸D D管内径管内径英寸英寸1 1 英寸英寸25.4 25.4 毫米毫米V V流体粘度流体粘度泊泊1 1 泊泊100 100 厘泊厘泊Q Q流量流量加加仑/分分1 1 加加仑3.785 3.785 升升压损计算的其他工具压损计算的其他工具:pipe.exepipe.exe压差是流体流动的主驱动力压差是流体流动的主驱动
2、力P1P2压损计算表压损计算表:压损计算压损计算.xls.xlsP P2 2=50=50巴巴 Q=490cc/Q=490cc/分分P P1 1=?=?P=PP=P1 1-P-P2 2=0.0273*L*V*Q/D=0.0273*L*V*Q/D4 4 =0.0273*(=0.0273*(7.57.5*1000/12*25.4)*2*(0.49/3.785)/*1000/12*25.4)*2*(0.49/3.785)/4 4 =50 =50巴巴 压损计算压损计算.xls.xlsP(P(气气)=)=?20-2520-25柱塞泵柱塞泵工厂现状:混气喷涂,采用克姆林工厂现状:混气喷涂,采用克姆林20-2
3、520-25泵,泵,管长管长7.57.5米,管内径米,管内径英寸英寸 喷涂流量喷涂流量Q Q,喷涂压力,喷涂压力P P2 2流体流体-压力损失计算(例压力损失计算(例1-1)涂料粘度涂料粘度200200里泊里泊P P1 1=P=P2 2+P=50+50+P=50+50 =100 =100 巴巴P P(气气)=5)=5巴巴P P2 2=50=50巴巴 Q=490cc/MQ=490cc/MP P1 1=?P(P(气气)=)=?20-2520-25柱塞泵柱塞泵流体流体-压力损失计算(例压力损失计算(例1-2)客户新要求:泵位置不变,喷枪移位,软管客户新要求:泵位置不变,喷枪移位,软管长度变为长度变为
4、1515米米解决方案一解决方案一采用采用2 2根原规格软管对接根原规格软管对接P=100P=100巴,巴,P P1 1=150=150巴,巴,P P(气气)=7.5)=7.5巴巴20-2520-25泵无法提供此压力泵无法提供此压力 压损计算压损计算.xls.xls涂料粘度涂料粘度200200里泊里泊解决方案二解决方案二采用采用1515米长米长”软管软管P=7P=7巴,巴,P P1 1=57=57巴,巴,P P(气气)=3)=3巴,巴,20-2520-25泵泵OKOK!人体工学问题?管子太硬,操作不舒适!人体工学问题?管子太硬,操作不舒适!解决方案三解决方案三?流体流体-压力损失压力损失涂料粘度
5、涂料粘度200200里泊里泊3/163/167.5m7.5m事实上,流体回路压力损失应该分段计算事实上,流体回路压力损失应该分段计算泵内部,枪内部,过滤器,接头等附件均存在泵内部,枪内部,过滤器,接头等附件均存在压力损失;由于这些部分的压损相对较小,通压力损失;由于这些部分的压损相对较小,通常被忽略。不清洗过滤器会带来压损巨大常被忽略。不清洗过滤器会带来压损巨大图示喷涂回路的主要压力损失在于喷嘴,改变图示喷涂回路的主要压力损失在于喷嘴,改变流量的有效方式即变换喷嘴(孔径)流量的有效方式即变换喷嘴(孔径)提高泵的供应压力,流量并不会按比例提升。提高泵的供应压力,流量并不会按比例提升。因为对于自由
6、拘束状态,随着喷嘴入口压力上因为对于自由拘束状态,随着喷嘴入口压力上升,出口压力提升幅度是不按比例的,这时喷升,出口压力提升幅度是不按比例的,这时喷涂效果可能发生变化涂效果可能发生变化流体流体-“压力压力”与压强与压强概念概念绝对压力绝对压力相对压力相对压力压力表压力压力表压力 在地球海平面高度存在1个标准大气压是自然现象流体流体-粘度定义粘度定义粘度定义:将两块面积为粘度定义:将两块面积为1 1平方米的板浸于液体中平方米的板浸于液体中,两板距离两板距离为为1 1米米,若加若加1N1N的切应力的切应力,使两板之间的相对速率为使两板之间的相对速率为1m/s,1m/s,则此则此液体的粘度为液体的粘
7、度为1Pa.s1Pa.s。牛顿流体:符合牛顿公式的流体。牛顿流体:符合牛顿公式的流体。粘度只与温度有关,与粘度只与温度有关,与切变速率无关,切变速率无关,与与D D为正比关系。为正比关系。非牛顿流体:不符合牛顿公式非牛顿流体:不符合牛顿公式 /D=f/D=f(D D)触变性触变性ThixotropyThixotropy(受剪切后粘度的变化)(受剪切后粘度的变化)流体流体-粘度测定粘度测定高粘度材料的动力粘度测定高粘度材料的动力粘度测定(1)(1)动力粘度:动力粘度:t t是二液体层相距是二液体层相距1 1厘米,其面积各为厘米,其面积各为1(1(平方厘米平方厘米)相对移动速度为相对移动速度为1
8、1厘米厘米/秒时所产生的阻力,单位为克秒时所产生的阻力,单位为克/里米里米秒。秒。1 1克克/厘米厘米秒秒=1=1泊一般:工业上动力粘度单位用泊来表示。泊一般:工业上动力粘度单位用泊来表示。(2)(2)运动粘度:在温度运动粘度:在温度tt时,运动粘度用符号时,运动粘度用符号 表示,在国际单表示,在国际单位制中,运动粘度单位为斯,即每秒平方米位制中,运动粘度单位为斯,即每秒平方米(m2/s)(m2/s),实际测定,实际测定中常用厘斯,中常用厘斯,(cst)(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即即 1cst=1mm2/s)1cst=1mm2/s)。(3)(3)条件粘
9、度:指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表条件粘度:指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度,各国通常用的条件粘度有以下三种:示的粘度,各国通常用的条件粘度有以下三种:例:赛氏粘度,即赛波特例:赛氏粘度,即赛波特(sagbolt)(sagbolt)粘度。是一定量的试样,在规粘度。是一定量的试样,在规定温度下从赛氏粘度计流出定温度下从赛氏粘度计流出200200毫升所需的秒数,以毫升所需的秒数,以“秒秒”单位。单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗或赛氏弗罗(Furol)(Furol)粘度粘度)两种。两种。马达的驱动电流?马
10、达的驱动电流?粘度值反应在对马达转动的阻力粘度值反应在对马达转动的阻力流体流体-粘度的意义粘度的意义条件粘度的测定条件粘度的测定 粘度杯粘度杯粘度的意义粘度的意义 “流体流动的受阻碍程度流体流动的受阻碍程度”粘度的单位与换算粘度的单位与换算法标法标 4 4号杯号杯ISO 4ISO 4号杯号杯动力粘度动力粘度 毫帕毫帕.秒秒厘泊厘泊福特福特4 4号杯号杯德标德标 4 4号杯号杯察恩察恩2 2号杯号杯 流体流体-粘度的变化(随温度)粘度的变化(随温度)溶剂型涂料溶剂型涂料温度与粘度之关系(例)温度与粘度之关系(例)温度温度各各种种材材料料的的粘粘度度变变化化福福特特号号杯杯秒秒粘度粘度温度温度已知
11、某涂料在20时粘度为22秒(福特4号杯)该涂料在该涂料在12和和32时的粘度分别为时的粘度分别为?涂装的意义涂装的意义保护作用保护作用涂料可以在物体表面形成一层保护膜,保护各种制品免受大气、雨水及各种化涂料可以在物体表面形成一层保护膜,保护各种制品免受大气、雨水及各种化学介质的侵蚀,延长其使用寿命,减少损失。学介质的侵蚀,延长其使用寿命,减少损失。装饰作用装饰作用由颜(填)料及成膜物质提供,其它组分协助。当然,颜料除了使涂膜呈现鲜由颜(填)料及成膜物质提供,其它组分协助。当然,颜料除了使涂膜呈现鲜艳多彩的颜色外,还具有其它作用,如提供一定的机械强度、化学稳定性以强艳多彩的颜色外,还具有其它作用
12、,如提供一定的机械强度、化学稳定性以强化保护作用;成膜物质使涂饰物表面光泽发生变化,丰满度提高,提高质感,化保护作用;成膜物质使涂饰物表面光泽发生变化,丰满度提高,提高质感,提高了装饰效果。提高了装饰效果。其它作用其它作用。保护和装饰性是涂料的基本功能,此外涂膜还可以提供防静电、导电、绝缘、保护和装饰性是涂料的基本功能,此外涂膜还可以提供防静电、导电、绝缘、耐高温、隔热、阻燃、防霉、杀菌、防海洋生物附着、热至变色、光至变色等耐高温、隔热、阻燃、防霉、杀菌、防海洋生物附着、热至变色、光至变色等作用。作用。涂装技术的关注点涂装技术的关注点涂料的发展涂料的发展产能最大化(喷涂流量)产能最大化(喷涂流
13、量)利益最大化(涂料节省)利益最大化(涂料节省)环境保护与工人健康(减少排放,提高喷室洁净度)环境保护与工人健康(减少排放,提高喷室洁净度)特殊的流体特殊的流体-涂料涂料 涂料发展趋势涂料发展趋势溶剂性高固含量涂料溶剂性高固含量涂料水性涂料水性涂料UV UV 涂料涂料双组份涂料双组份涂料粉末涂料粉末涂料减少排放减少排放VOCVOC挥发性有机化合物挥发性有机化合物VOCVOC经光照破坏臭氧层经光照破坏臭氧层 主要涂料种类主要涂料种类溶剂性涂料溶剂性涂料 (易操控但产生易操控但产生VOC)VOC)高固含量涂料高固含量涂料 (需要较高的喷涂雾化压力)需要较高的喷涂雾化压力)高固含量涂料可能需要加热高
14、固含量涂料可能需要加热水性涂料水性涂料 (需要抗腐蚀设备材质,可能需要加热需要抗腐蚀设备材质,可能需要加热)粉末粉末 (需要特殊喷涂设备和干燥装置需要特殊喷涂设备和干燥装置)双组分涂料双组分涂料:根据存罐时间和粘度需要特殊的设备根据存罐时间和粘度需要特殊的设备流体流体-雾化的概念雾化的概念定义:流体通过喷嘴,高速气流或其他手段分散成微定义:流体通过喷嘴,高速气流或其他手段分散成微 小液滴的操作。液体经过特殊装置化成小滴小液滴的操作。液体经过特殊装置化成小滴,成雾状喷射出去。成雾状喷射出去。雾化类型:压力雾化雾化类型:压力雾化,转盘雾化转盘雾化,气体雾化及声波雾化等。气体雾化及声波雾化等。被雾化
15、的众多分散液滴可以捕集气体中的颗粒物质。被雾化的众多分散液滴可以捕集气体中的颗粒物质。(雾化空气要求较高质量)(雾化空气要求较高质量)空气雾化 无气雾化 离心力雾化旋杯喷涂方式喷涂方式-雾化机理(空气雾化雾化机理(空气雾化/压力雾化)压力雾化)混气雾化混气雾化喷涂方式喷涂方式-雾化机理(静电雾化)雾化机理(静电雾化)各种喷涂方式都可叠加静电效果可提升雾化质量各种喷涂方式都可叠加静电效果可提升雾化质量喷涂方式喷涂方式-传统空气喷涂传统空气喷涂特点特点2020世纪早期重大发明世纪早期重大发明表面质量卓越表面质量卓越初期投资低初期投资低操作简便操作简便涂料浪费严重,通常达涂料浪费严重,通常达7070
16、喷手健康受影响(喷手健康受影响(VOCVOC)喷漆房维护费用高喷漆房维护费用高受到各地环保政策的制约受到各地环保政策的制约应用市场应用市场 (例例)汽车汽车航空航空塑胶塑胶瓷釉瓷釉皮革皮革 传统空气喷涂参数传统空气喷涂参数 表面质量表面质量产能产能喷幅调整喷幅调整传递效率传递效率材料节省材料节省 常规的喷涂参数气帽处空气压力 1-2 巴流体压力 0-4巴能源消耗 20立方/小时关键词:表面质量卓越,涂料浪费关键词:表面质量卓越,涂料浪费喷涂方式喷涂方式-传统空气喷涂传统空气喷涂喷涂方式喷涂方式-HVLP低压大流量空气喷涂低压大流量空气喷涂特点特点利于环保利于环保表面质量好,过喷减少表面质量好,
17、过喷减少初期投资低初期投资低限制条件:喷涂中限制条件:喷涂中/低流量低流量时雾化才能保证时雾化才能保证适用于喷涂小工件,低粘度适用于喷涂小工件,低粘度涂料,如金属漆涂料,如金属漆 需要消耗大量压缩空气需要消耗大量压缩空气应用市场应用市场 (例例)电子电子着色着色塑胶塑胶皮革皮革 修理修理HVLP HVLP 低压大流量空气喷涂低压大流量空气喷涂 表面质量表面质量产能产能喷幅调整喷幅调整传递效率传递效率材料节省材料节省常规的喷涂参数气帽处空气压力 0.7 巴流体压力 0-4巴能源消耗 30立方/小时关键词:小流量低粘度时节省涂料关键词:小流量低粘度时节省涂料喷涂方式喷涂方式-HVLP低压大流量空气
18、喷涂低压大流量空气喷涂喷涂方式喷涂方式-无气喷涂无气喷涂特点特点最适用于高流量大面积喷涂最适用于高流量大面积喷涂无高表面要求场合如重防腐无高表面要求场合如重防腐 涂料经雾化后粒子仍较粗糙,涂料经雾化后粒子仍较粗糙,表面不平整表面不平整膜厚不均匀膜厚不均匀设备维护成本高设备维护成本高泵需要较高流量的压缩空气泵需要较高流量的压缩空气应用市场应用市场 (例例)造船造船桥梁桥梁建筑建筑钢结构钢结构容器容器金属机械金属机械无气喷涂无气喷涂 表面质量表面质量喷幅调整喷幅调整传递效率传递效率材料节省材料节省产能产能常规的喷涂参数不存在雾化空气流体压力 40-400巴泵能源消耗 17立方/小时关键词:大流量,
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