北極星VOCs在線訊:摘要：基於對節能減耗及環保要求的考慮，目前新建塗裝車間噴漆室送風大部分都採用循環風送風方案，如果採用提高循環風比例來實現進一步節能，那麼就需要我們對噴漆室VOCs的濃度進行理論計算，通過計算結果判斷循環風方案的可行性及生產的安全性；另外通過計算噴漆室排出的廢氣中VOCs的濃度大小並結合工廠當地環保標準要求及其他相關因素來判斷廢氣是直接排放還是先處理後排放。
0引言
隨著「綠色塗裝」理念越來越深入，塗裝行業中各界人士無時無刻不在為此理念而努力。其中，節能減耗作為「綠色塗裝」理念中的一個重要組成部分，當然也是大家高度關注且努力奮鬥的一個重要方向。在能耗方面，塗裝車間佔據四大工藝車間整個耗能的60%左右，而噴漆室又佔據整個塗裝車間的50%左右。尤其是近幾年來,水性漆的廣泛運用對噴漆室空調送風的溫溼度又有了更嚴格的要求，因此噴漆室的空調送風系統成為噴漆室中的一個耗能大項。為了降低空調機組的耗能，越來越多的塗裝車間都採用循環風送風方案，在一定的範圍內，循環風比例越高也就越節能。當然，並不是我們想當然的任意提高比例，因為循環風比例的提高會導致噴漆室內部及排出的廢氣中VOCs濃度的提高。從安全角度考慮，噴漆室內部VOCs濃度一般要控制在可燃氣體爆炸極限濃度的四分之一以下。另外，排出的廢氣濃度也要符合當地環保部門及相關法規要求。所以，我們就要對噴漆室的VOCs濃度進行前期核算，通過計算結果再結合其他相關因素來確定循環風比例。另外通過計算廢氣VOCs濃度來判斷廢氣是直接排放至大氣還是需要先處理後排放。因此，各主機廠家、噴漆設備廠家及環保單位都會對噴漆廢氣VOCs濃度進行計算。此篇論文就在採用循環風方案的情況下對噴漆室VOCs濃度的計算闡述一下我個人的計算方法。
1噴漆室單位時間內VOCs揮發量的計算
VOCs是揮發性有機化合物(volatileorganiccompounds)的英文縮寫，我們在全文提到的VOC指的是油漆中含有的有機揮發物。目前汽車塗裝常用的油漆主要有兩種：即水性漆(一般用於中塗漆和面漆)和溶劑型漆(一般用於罩光清漆)。調製好的油漆主要包含固體份、有機溶劑、稀釋劑(水性漆主要為水，溶劑型漆主要為揮發性有機化合物)等，其中固體份主要通過烘乾後固化而隨車身附著，有機溶劑(主要含二甲苯和非甲烷總烴)則相繼在噴漆室、流平室及烘乾室中揮發。根據經驗，在噴漆室中會有約50%的有機溶劑揮發產生，流平室中約20%的有機溶劑揮發產生，烘乾室中約30%的有機溶劑揮發產生。另外，需要提醒一下，不同廠家的油漆有機溶劑含量、固體份含量等參數會有所不同，我們下面的計算當中取的各個數值僅僅是參考某一油漆廠家的參數來舉例說明計算方法。
1.1油漆體積固體含量
油漆的體積固體含量即為油漆中非揮發性成分與液態漆料的體積比。液態油漆中的溶劑揮發後，真正留在車身表面成為漆膜的就是油漆中的非揮發成份，即固體含量。計算公式如下：
體積固體含量=(幹膜厚度/溼膜厚度)*100%
1.2溼膜厚度計算
通過幹膜厚度、固體含量來計算溼膜厚度(根據1.1中公式），其中固體含量可以從油漆廠家提供的產品資料中得到。
已知規定的幹膜厚度，查閱相關油漆的體積固體含量，計算相應的溼膜厚度，可以按以下公式計算:
溼膜厚度=幹膜厚度/固體含量
1.3油漆實際用量計算
油漆的實際用量可以按以下公式計算：
油漆實際用量=(單位時間內噴塗面積*溼膜厚度)/塗布效率
1.4有機溶劑（VOCs）揮發量計算
由以上公式可計算出單位時間內油漆實際用量、油漆有效利用量、過噴油漆量。三者之間關係為：
油漆實際用量=油漆有效利用量/塗布效率
那麼,有機溶劑揮發量可通過以下公式計算可得：
噴漆室中有機溶劑揮發量=車身油漆溶劑揮發量+過噴油漆中有機溶劑量=油漆有效利用量*有機溶劑百分含量*50%+油漆損耗量*有機溶劑百分含量
那麼，也可以順便算出來流平室有機溶劑揮發量：
流平室有機溶劑揮發量=車身油漆溶劑在流平室中揮發量=油漆有效利用量(包括內板、外板)*有機溶劑百分含量*20%
備註：
(1)設定有機溶劑在噴漆室中揮發的比例為50%。
(2)假設損耗的油漆中的有機溶劑全部揮發至噴漆室中。
(3)設定有機溶劑在流平室中揮發的比例為20%。
1.5舉例計算
例：某一新能源汽車廠噴塗生產線生產能力為26JPH，其中車身外板噴塗面積為12m²，內板噴塗面積為5m²。具體噴漆參數詳看表1，現計算每噴漆工序單位時間內VOCs排放量。
根據上文公式計算可得：
(1)總噴塗面積計算
每小時內板噴塗總面積=車型產量*車型塗覆面積=26*5=130m²/H
每小時外板噴塗總面積=車型產量*車型塗覆面積=26*12=312m²/H
(2)溼膜厚度計算
中塗內板噴塗溼膜厚度=25/50%=50μm
中塗外板噴塗溼膜厚度=35/50%=70μm
面漆內板噴塗溼膜厚度=20/50%=40μm
面漆外板噴塗溼膜厚度=25/50%=50μm
清漆內板噴塗溼膜厚度=25/50%=50μm
清漆外板噴塗溼膜厚度=50/50%=100μm
(3)油漆有效使用量計算
中塗內板油漆有效使用量
=(130*50)/1000=6.5kg/H
中塗外板油漆有效使用量
=(312*70)/1000=21.84kg/H
面漆內板油漆有效使用量
=(130*40)/1000=5.2kg/H
面漆外板油漆有效使用量
=(312*50)/1000=15.6kg/H
清漆內板油漆有效使用量
=(130*50)/1000=6.5kg/H
清漆外板油漆有效使用量
=(312*100)/1000=31.2kg/H
(4)油漆實際用量計算
中塗內板油漆實際用量=6.5/60%=10.8kg/H
中塗外板油漆實際用量=21.84/60%=36.4kg/H
面漆內板油漆實際用量=5.2/60%=8.7kg/H
面漆外板油漆實際用量=15.6/60%=26kg/H
清漆內板油漆實際用量=6.5/60%=10.8kg/H
清漆外板油漆實際用量=31.2/60%=52kg/H
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