1、概述

喷漆涂装作业是在工件上形成漆膜的过程。操作者利用各种喷枪将涂料和作为稀料的溶剂混合，雾化后喷向工件，在工件上形成漆膜。

涂装作业中涂料和溶剂雾化后形成的二相悬浮物逸散到周围空气中，污染了空气。这种被污染的空气不仅危害操作者的身体健康而且有引发火灾爆炸的危险；另外，喷漆环境恶化也会降低漆膜质量。对被污染空气中的漆雾的收集与分离是提高喷漆质量、改善喷漆环境、达到环保排放要求的主要方法。

小型喷漆水处理装置 (以下简称水帘机) 是提供喷漆作业的专用环保设备，其作用是将喷漆过程中产生的漆雾限制在一定的区域内，并得到处理。它能保护操作者的卫生安全，治理喷漆作业的废气排放，满足环保排放要求，保护环境免遭污染。

2、工作原理

水帘机是利用水来捕捉漆雾的一种设备。它一般由排风装置、供水装置、捕集漆雾水帘和喷淋装置、气水分离装置、风道等构成。

水帘机处理漆雾的基本过程是：在排风机引力的作用下，含有漆雾的空气向水帘机的内壁水帘板方向流动，一部分漆雾直接接触到水帘板上的水膜而被吸附，一部分漆雾在经过水帘板上淌下的水帘时被水帘冲刷掉，其余未被水膜和水帘捕捉到的残余漆雾在通过水洗区和清洗区时被清洗掉。应当指出的是目前水帘机中所设置的漆雾处理装置仅能处理漆雾中的树脂成分，对于其中的溶剂蒸气，由于其很难溶于水，则不能得到处理，仍然要排入大气中造成污染，所以要另需设置专门的废气处理装置来处理排出的溶剂蒸气。

水帘机的性能主要取决于水泵和排风机的配套性及漆雾与水的混合接触情况。因此，水流的变化、水量的选择、空气与水的混合接触情况是直接影响到对漆雾捕集的主要困素。

3、主要性能分析

3.1 单一水帘式水帘机

单一式水帘机的结构特点是将室体正面方向的内壁做成光滑的淌水板。用水泵使水从淌水板顶端溢流下来，在该面上形成瀑布状态的水帘。

喷漆时，漆雾一碰到水帘，就会被水吸附，冲至下部水槽积存。这样室壁几乎不被污染，大大减少了清理工作量。该水帘机抽风方式基本上为横向抽封，当漆雾从水帘下端通过时，被水帘冲洗掉。该类型水帘机所需风机静压较小，但处理漆雾的效率较低，一般为80%。

3.2 水帘喷淋式水帘机

水帘喷淋式水帘机是在水帘式处理装置的基础上在淌水板的后端增设喷淋式清洗过滤装置。用来捕捉那些从水帘漏过的残余漆雾，对残余漆雾进行水、气混合。

喷淋式清洗过滤装置是用喷射的水滴来清理漆雾。其结构由清洗室壳体和喷水系统组成。喷水系统是清理漆雾的主要部分。为了延长对漆雾的清洗时间，在清洗室内可设置多重喷嘴，每排喷嘴用挡板隔开，使气流曲折流动，进行多级清冼。

当喷水方向与漆雾流动方向相反时，清洗漆雾的效果较好，但必须有较密的喷嘴，否则各喷嘴之间不会重叠，而造成间隙，使部分漆雾得不到清洗。

该型水帘机所需风机的静压较小，处理漆雾的效率为80%～9O%，但其喷嘴易堵塞，清理的工作量较大。泵、喷嘴、水过滤器等需每天清冼，工作性能不稳定。

3.3 水帘水洗式水帘机

水帘水洗式水帘机是在水帘式处理装置的基础上在淌水板下部增设一块卷吸板。这种水帘机是利用高速气流所产生的冲击作用，将淌水板淌下的水和水箱中的水卷起来，加压使之雾化。工作时，含漆雾的空气在排风机引力的作用下，以很高的速度进入清洗区，水与含漆雾的空气在卷吸板的作用下，边旋转边进入清冼区。这时，大部分漆雾在离心力的作用下，被卷吸板的水膜捕捉。其余的漆雾与水雾一起在清洗室内往返碰撞而形成含漆雾的水滴，滴入清洗区下部。经分离了水以后的空气由风机排出室外。为了容易分离水的界面，在含漆雾空气的入口处，设有锯齿板，使空气从水面及锯齿之间流入。

该型水帘机由于要将水卷起来雾化，所以风机静压要求高。该型水帘机对运行时水箱里的水位高度要求较严格。水面过高或过低均会影响到水帘机处理漆雾的效率。当水位过低时，排风机的压头不足以将水箱中的水卷起来，这样则形不成水洗的效果。当水位过高时，又影响到水帘机的排风，造成漆雾滞留在水帘机内，影响工人操作。所以在运行中，要保持一定的液面高度，就可以长时间运转。其处理漆雾的效率可达95%以上，而且工作性能稳定。

4、主要参数的确定

4.1 操作面尺寸的确定

操作面尺寸应根据喷漆操作方便与否来考虑，当操作口空气的流速一定时，操作口尺寸越大，则通风机也就越大。因此在保证操作方便的前提下，宜减小操作口的尺寸。

4.2 通风量的确定

通风量确定的原则是不让含漆雾的空气从水帘机扩散到车间之内。如操作者位于室内操作喷漆，通风量还必须保证室内空气含漆雾的浓度在允许的范围值之内。

若操作者位于室外，从操作口喷漆，操作口的空气流速不低于0.8m/s；若操作者靠近被涂表面，操作口的空气流速应提高到1～1.5m/s；若操作者位于室内， 则操作口任何点的空气流速不应小于0.8～1.0m/s。

4.3 通风机全压的确定

通风管道系统总的阻力可按下式计算：

△H＝△Ht＋Hp
△H：风道系统总的阻力（mmH2O）
△Ht：风道沿途摩擦阻力（mmH2O）
△Hp：风道的局部阻力损失（mmH2O）

4.4 处理漆雾所需水量的确定

水帘机的总供水量由下式确定。
Gw＝Qρe
Gw——总供水量（kg/h）
Q——通风机的通风量（m3/h）
ρ——含有漆雾的空气的容量（kg/m3），一般取ρ＝1。
e——水空比（即处理1kg含漆雾的空气所需水量的公斤数kg/kg）

水帘机的水空比 

(1)水帘装置供水量

Gw1＝3600Lδvρy
Gw1——水帘装置的供水量（kg/h）
L——淌水板的长度（m）
δ——淌水板上水膜的平均厚度（m）
v——淌水板上水的流速（m/s），一般
v=1m/s
ρy——水的比重（kg/m3）

(2)喷淋等其它漆雾过滤装置的供水量

Gw2＝Gw－Gw1
Gw2：喷淋等其它装置的供水量（kg/h）
Gw：水帘机的总供水量（kg/h）
Gw1：水帘装置的供水量（kg/h）

4.5 水泵扬程的确定

水泵的扬程根据管道系统总的压力损失和水泵出口至管道终端高度差所产生的压力来确定。

5、结论

从使用情况来看，单一水帘式水帘机造价较低，但处理漆雾的效率低。水帘喷淋式水帘机维护清理工作量大，工作性能不稳定，不适合在高强度的作业环境下使用。而水帘水洗式水帘机具有较好的使用性和维护性，整机的效费比较好，是今后发展的主流。

由于水帘机能保护操作者的卫生安全，能较好地处理涂装作业中的废物排放，保护环境免遭污染。加上该设备占地面积小，使用方便，可广泛应用于各类喷漆场合之中。该产品的造价比较便宜，市场潜力相当大，能够产生非常可观的经济效益和社会效益。