某著名设计院设计小汽车底盘方案和估价.docx
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某著名设计院设计小汽车底盘方案和估价
1设计依据
厂方提供的《涂装车间的主要参数和阴极电泳线规格要求》
2任务及生产纲领
2.1.任务
本车间对车桥壳体涂以阴极电泳漆涂层。
具体负责工件的漆前处理、阴极电泳底漆、电泳烘干等工序。
2.2.生产纲领
年产350000件车桥零部件。
生产能力2550kg/h。
3工件最大外形尺寸：
前桥907×567×198mm
后桥1397×525×220mm
前桥986×497×280mm
工件最大重量：
15～18kg/件
工件涂装面积：
1.85m2
生产率：
11架/h，132m2/h
4工作制度及年时基数
4.1.工作制度
全年工作251天，每天两班工作15小时。
4.2.年时基数
设备年时基数3765小时，设备开动率85%。
5能源基础参数
电：
380V50Hz（三相）
220V50Hz（三相）
水压力：
0.18—0.2MPa
天然气：
8200—8500kcal/m3，压力0.2—1.0MPa
压缩空气：
0.5～0.8MPa（净化等级GB/T13277-913,3,1）
6主要设计原则
6.1.工艺
采用当今汽车行业成熟的前处理和阴极电泳工艺。
阴极电泳后的汽车零部件耐盐雾试验可以达到960小时以上。
6.2.能源利用
烘干室采用天然气直接燃烧间接加热的方式，前处理设备等采用热水加热，车间设有热水锅炉。
6.3.厂房
车间面积24m×60m，屋架下弦高9m。
6.4.环保
生产过程中产生的废水由专门污水处理设备处理达标后排放。
烘干产生的废气经过燃烧处理后高空排放。
热水锅炉产生的废气采用高空排放，烟囱排放高度20米。
6.5.通风
车间内的设备通风直接接出屋顶。
6.6.消防
本车间严格按照国家标准GB6514-95《涂漆作业安全规程、涂漆工艺安全》进行设计，车间设置消火栓。
6.7.附属设施
在车间内或靠近车间有以下附属设施：
冷冻机：
供电泳设备（24小时运转）。
材料间：
生产中1—2天的材料存放。
化验间：
满足生产中的材料检验、槽液化验、部分质量检验。
卫生间、办公室、维修间、值班室、中央控制室等。
备用发电机：
供电泳搅拌、供漆装置循环。
7方案描述：
本次设计根据工件状况和生产纲领拟采用两种设计方案。
第一方案即业主提出的前处理电泳采用矩形槽，用程控行车实现各工序间的传递。
该种方案的优点是槽子容积小，一次投资相对较小，但电泳后必须由人工把工件再转挂到普通悬链上进行烘干，劳动强度相当大，没有发展空间。
第二方案即前处理电泳和电泳烘干采用一条普通悬链，前处理电泳采用喷浸相结合形式，脱脂、酸洗、磷化、电泳采用全浸处理方式，其他工序均采用喷淋方式。
该种方案的优点是自动化程度高，一条线贯通，中间无需转挂，生产线有一定发展空间，但一次投资较大。
方案一工艺过程
序号
工序名称
工艺方法
工艺参数
备注
温度℃
时间min
1
予脱脂
浸
室温
1
2
脱脂
浸
65
3
3
水洗
浸
室温
0.5
4
水洗
浸
室温
0.5
5
酸洗
浸
室温～45
4
6
水洗
浸
室温
0.5
7
水洗
浸
室温
0.5
8
表调
浸
室温
0.5
9
磷化
浸
50
3
10
水洗
浸
室温
0.5
11
水洗
浸
室温
0.5
12
铬酸盐钝化
浸
室温
1
13
纯水洗
14
阴极电泳
浸200～250V
27～29
3
15
UF1水洗
浸
室温
0.5
16
UF2水洗
浸
室温
0.5
17
去离子水洗
浸
室温
0.5
18
电泳烘干
热风循环
180
30
19
冷却
强制对流
4
方案二工艺过程
序号
工序名称
工艺方法
工艺参数
备注
温度℃
时间min
1
予脱脂
喷
室温
1
2
脱脂
浸
65
3
3
水洗
喷
室温
0.5
4
水洗
喷
室温
0.5
5
酸洗
浸
室温
4
6
水洗
喷
室温
0.5
7
水洗
喷
室温
0.5
8
表调
喷
室温
0.5
9
磷化
浸
50
3
10
水洗
喷
室温
0.5
11
水洗
喷
室温
0.5
12
铬酸盐钝化
喷
室温
1
13
纯水洗
喷
14
阴极电泳
浸
27～29
3
15
UF1水洗
喷
室温
0.5
16
UF2水洗
喷
室温
0.5
17
去离子水洗
喷
室温
0.5
18
电泳烘干
热风循环
180
30
19
冷却
强制对流
4
8设备选用原则
8.1方案一
8.1.1前处理电泳设备组成
设备由预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、表调、磷化、敦化、纯水洗，电泳、UF水洗共17个槽子组成。
设备两侧有平台，上层为室体及操作区域，下层为槽体和水泵、管道、加热、过滤等辅助系统。
上层平台供操作观察用，有密封用的室体、送排风系统、药液槽自动补给系统、温度自动控制等组成。
清洗采用逆工序补水。
所有水泵均采用卧式泵，磷化循环泵采用双机械密封（纯水）。
1）槽子
·除电泳槽采用碳钢贴玻璃钢外，其他各槽均由型钢立柱＋加强筋＋不锈钢板组成
·加热槽外包δ50厚的保温层及δ1的镀锌钢板
2）管路
·管路由搅拌管路、出槽喷管路、加热管路及供水管路组成
·加热系统为外置式，由温控阀、板式换热器、疏水阀组成，温度自动控制
·磷化加热搅拌管路使用由热水加热，二级换热，间接加热磷化液，使磷化液成分稳定，减少结渣。
·该加热系统由气动薄膜三通调节阀严格控制温度，使产生的磷化膜细密均匀。
·设置出槽喷淋，通过阀门调节流量及压力，增加清洗效果。
设置硝酸及工业水清洗管路，用于清洗板式换热器内的磷化渣，增加板式换热器的传热效率。
·供水管路：
自动补水
·设有液位控制系统
·磷化沉渣浓缩后进入磷化除渣机，槽液磷化渣控制在300ppm以下。
·采用自动纸带式磷化除渣机。
·磷化转移管路用于转移磷化液，以利于清槽、维修等。
3）电泳槽：
尺寸3.25m*1.75m*2.2m
·槽子由型钢立柱＋加强筋＋碳钢板+6mm玻璃钢组成，干膜状态耐电压20000伏。
·温度自动控制：
27～29℃
4）设备棚体
前处理阴极电泳设备棚体由不锈钢板和碳钢方管立柱组成。
8.1.2程控行车
该设备工序间输送由两台双臂程控行车实现。
8.2方案二
8.2.1前处理设备
处理方式：
采用喷浸结合方式。
设备有预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、表调、磷化、纯水洗，电泳、UF水洗等共17个槽子组成。
设备共分为二层结构，上层为室体及操作区域，下层为槽体和水泵、管道、加热、过滤等辅助系统。
上层设有平台供操作观察用，有密封用的室体、送排风系统、药液槽自动补给系统、温度自动控制等组成。
其中酸洗、磷化槽设有转移槽。
清洗采用逆工序补水。
所有水泵均采用GUSHER卧式泵，磷化循环泵采用双机械密封（纯水）。
a槽体结构
·槽子由型钢立柱＋加强筋＋不锈钢板组成
·加热槽外包δ50厚的保温层及δ1的镀锌钢板
b．脱脂水洗管路
·管路由搅拌管路、出槽喷管路、加热管路及供水管路组成
·搅拌使用文式增效喷嘴，增大搅拌能力，增加脱脂效果，搅拌及出槽喷管路设有阀门，以便调节流量
·加热系统为外置式，由温控阀、板式换热器、疏水阀组成，温度自动控制
·供水管路：
自动补水
·设有液位控制系统
c．磷化管路
·管路由加热搅拌管路、表面流管路、出槽喷管路、硝酸及工业水清洗管路、磷化补液管路、磷化沉淀管路、转移管路及供水管路组成。
·加热搅拌管路由热水加热，二级换热，间接加热磷化液，使磷化液成分稳定，减少结渣。
·该加热系统由气动薄膜三通调节阀严格控制温度，使产生的磷化膜细密均匀。
·搅拌管路使用文式增效喷嘴，增大搅拌能力，增加磷化效果。
·设置出槽喷淋，通过阀门调节流量及压力，增加清洗效果。
·设置硝酸及工业水清洗管路，用于清洗板式换热器内的磷化渣，增加板式换热器的传热效率。
·补液管路：
由磷化主剂补液槽、磷化助剂补液槽、搅拌器、液位计、计量泵等自动补液，能使磷化剂充分溶解，自动补液。
·磷化沉渣浓缩后进入磷化除渣机，槽液磷化渣控制在300ppm以下。
·采用自动纸带式磷化除渣机。
·磷化转移管路用于转移磷化液，以利于清槽、维修等。
·供水管路：
自动补水。
·设有液位控制系统。
d）磷化转移槽（与脱脂槽共用）
·磷化置换装置由磷化置换槽及磷化转移管路组成。
·磷化置换槽由型钢立柱＋加强筋＋不锈钢板组成。
·磷化转移管路泵、阀门、压力表等组成。
e）油水分离装置
·设置加热油水分离装置，能够连续自动的进行油水分离，分离效果高，节约脱脂液。
f）室体
·采用型钢框架＋不锈钢壁板结构。
·输送机悬链置于室体外，减少蒸汽对设备的污染。
·不锈钢壁板避免由室体腐蚀而对工件涂装质量带来不利影响。
·室体用框架+装配式结构，壁板制作在工厂内进行，现场装配后满焊，避免现场制作造成的不平整、不美观等诸多缺陷。
·室体内采用隔水、防潮照明灯
g）前处理设置送排风系统
·入口设置抽风，防止蒸汽溢至车间，避免对车间构成腐蚀，形成污染源，影响涂装施工作业。
·脱脂工序设置抽风，防止蒸汽后逸。
·磷化前设置送风，用于封闭磷化区域保护工件。
·磷化后设置抽风，避免磷化蒸汽串入后级水洗，影响工件质量。
h）所有管道、阀门、管件均为SUS304。
8.2.2阴极电泳设备
电泳电源及加工方式（暂定）
通电方式
入槽后通电，分两段加压
电压数值
第一段0～200V
第二段150～350V
通电时间
第一段1min
共3min
第二段2min
数量
两台
整
第一段
电压（max）400V
0～200V可调
流
E1
电流100A
80A（峰值）
器
第二段
电压（max）400V
150～400V可调
E2
电流100A
80（峰值）
定电压精度
±3％
电
极
极比
阴：
阳＝4：
1
隔膜电极+槽底管状电极
设备的组成
本设备主要由：
室体、电泳槽、电泳槽液循环系统、温度控制系统、隔膜电极装置、极液循环系统、涂料供给系统、槽液转移槽及转移循环系统、超滤装置、超滤逆流回收水洗系统（包括UF1、UF2全浸渍水洗和出槽喷洗）、DI水洗系统（包括新鲜DI水喷淋）、泵密封管道、平台、送排风系统等部分组成。
设备共分为二层结构，上层为室体及操作区域，下层为槽体和水泵、管道、加热、过滤等辅助系统，上层设有与前处理设备共用的平台供操作观察用。
1）室体
a.室体的结构为型钢框架＋不锈钢壁板的装配式结构架支撑。
b.输送机于室体外，减少对设备的污染。
c.不锈钢壁板避免了由于室体钢材腐蚀而对工件涂装质量带来不利影响，壁板制作在工厂内进行，现场装配，避免现场制作造成的不平整、不美观等诸多缺陷。
d.室体内部设照明装置、走道、挡水板等装置，室体两侧壁板上设有供观察采光的玻璃窗和维修门，其中电泳槽室体的进入门上装有电子门锁。
e.门、窗及照明装置均采用密封结构，确保无渗漏，挡水板、淌水板均采用不锈钢板。
f.设送、排风装置。
2）电泳槽
a.槽体结构为：
δ6mm碳钢板＋型钢立柱及加强筋，由涂敷δ6mm环氧玻璃钢绝缘衬里，保证耐干态下直流击穿电压>20,000V。
b.槽体底板向入口端倾斜，主、辅槽间有连通管。
c.搅拌喷嘴为文丘里型喷嘴。
d.内部喷管与外部接管采用绝缘联接。
e.工件及进入端槽底部设前端吸出口。
g.槽两侧设板状隔膜阳极,底部设裸露阳极+管状隔膜阳极（进口）。
h.泵口法兰管前有不锈钢格栅网。
i.槽内喷管及阳极上方及槽两侧极管外侧设有保护架。
j.槽内装有液位监测及报警控制装置。
3）电泳槽液循环
a.电泳槽液循环次数：
4-5次/h（泵能力）
b.电泳主循环采用进口卧式双机械密封不锈钢离心泵，设前端吸出循环泵（换热泵）。
c.泵、阀、管道及管道附件材质：
SUS304。
d.精密过滤器：
25μm滤袋，出入口装有压力表、顶盖装有排气阀，底部装有放空阀。
e.循环主管上装有监控槽液温度的热电阻。
f.所有用于漆液截止的阀门为球阀，流量调节用的为蝶阀。
g.管道上部接清洗阀，最低处均装有放空阀。
4）温度控制系统
a.专设电泳漆冷却循环泵，从电泳槽前端吸出。
b.不锈钢板式换热器前后装有温度计，压力表及自动温控阀的热电阻。
c.冷水机组提供冷却水。
d.设冷水槽提供冷却水。
e.冷冻水循环泵完成冷冻水从冷水机组至冷却水槽的循环。
f.冷水泵完成冷热介质从冷温水槽至板式换热器的循环。
g.冷水槽及冷介质水循环管外壁保温。
h.热交换漆液循环采用与主循环一样的过滤系统。
i.自动三通合流阀装在热交换器出口，自动控制漆温达28±1℃。
j.温度异常时产生报警信号。
5）转移槽
a.转移槽结构为δ6mm碳钢板＋型钢＋δ3m树脂玻璃钢衬里的结构。
b.槽体形状为矩形，上部设密封盖板，盖板上设入孔及检修梯子。
c.底部设喷管，采用文丘里型喷嘴。
d.槽内壁四周上方设DI水及自来水冲洗管道。
e.底板的一端倾斜，设排放口。
f.接管全部为不锈钢，槽内所有附件为不锈钢材质。
6）转移槽循环
a.转移槽循环单独设循环泵，型式为卧式不锈钢离心泵，双机械密封，
循环次数3次/h。
b.转移槽使用循环泵，对转移槽内漆液进行温度控制。
c.转移循环的管道、阀门、管件材质均为0Cr18Ni9。
d.设液位控制系统.
7）隔膜电极装置
a.底部管状阳极设置低于槽内搅拌喷管，使涂料不会沉积在隔膜电极表面。
b.槽两侧和底部均安装有保护架，防止碰伤电极。
8）阳极液循环
c.阳极液槽为不锈钢板＋型钢的结构。
d.极液槽设溢流排水管，上方有DI水自动补给阀，自动阀的动作由液位计和电导率仪的信号控制及显示、浊度报警。
e.设极液循环泵，使得极液从槽中吸出送到隔膜电极中，进行极液的循环。
f.极液循环泵出口设电导率控制仪，监控极液电导率。
g.每个隔膜电极上装有单独的调节阀和流量计。
i.极液循环管道、阀门、管件材质全部SUS304。
9）涂料补给系统
用隔膜泵从树脂桶及颜料桶将原漆打入电泳附槽。
10）超滤装置
a.本装置为卷式超滤膜。
·回收方式，逆流型2级循环。
·回收效率>95％
·超滤液固体份<0.5％
b.全套装置为模组式结构，安装在一柜架上，包括以下主要内容：
∙超滤供给泵1台SUS316
∙透过液移送泵1台SUS316
∙轴封泵2台SUS316
∙超滤清洗泵1台SUS304
∙卷式超滤模组
∙透过液收集槽
∙清洗槽
∙轴封水槽
∙成套自动仪表及阀门、管道
∙具有浓度检测和超温保护功能
∙液位监控功能
∙精滤器（袋式，25μ）
∙控制方式：
自动－手动
c.通过液位计和悬链信号，自动对UF2槽补液和进行新鲜UF液喷淋。
d.轴封水循环泵与各双机械密封泵联锁，保护双机械密封。
e.具有自动清洗系统，启动后可实现自动清洗，清洗时间可以设定。
f.电泳漆液从电泳槽辅槽吸出口抽出，送入超滤系统，漆液从超滤系统出来后送回电泳辅槽并插入漆液中（有防止槽液倒流的设施）。
g.超滤系统接备用电源，连续运转。
h.报警功能
·超滤系统发生异常时，发出警报信号，并在其控制柜和主控制柜上
显示故障内容，警报灯装在显著位置,另设有浊度报警
11）整流电源和接电装置
a.整流电源两台，分别用于高低压两段供电。
b.E1低压段
∙电压0～250V连续可调
∙电流（max）100A
c.E2高压段
∙电压150V～350V连续可调400V（max）
∙电流（max）100A
d.波纹系数：
≤5％
e.恒定电压精度：
≤3％
f.吊具与输送机绝缘，设专用导电机构，
h.电压自动上升及下降
∙工件全浸后通低电压：
0～250V，时间1min（软启动）
∙然后进入高压段150～350V，时间2min
∙最后工件带低压出槽：
50～150V
I.自动保护功能
∙过流保护电路、快速熔断器、防止短路装置
∙自动断电功能：
当工件进行电泳时，不得有人进入电源室体内，如
有人进入，装在门上的传感器将切断电泳电源，并报警。
∙主控制柜及整流电源控制柜上安装有急停装置，并通过整流电控柜
上开关进行复位。
j.报警
∙红色旋转灯示整流器异常，电源短路或意外闯入者进槽附近
∙黄色灯显示其它异常
∙电泳室体进入门上均装有红色警色灯，显示“高压直流电危险”
12）UF水洗
a.UF结构为δ4mm不锈钢板＋型钢
b.喷洗搅拌、管道、阀门、管件材质均为SUS304。
c.泵出口设袋式过滤器（25μm）。
d.槽内装有液位计，监控槽液位，并通过回收泵及时将UF液转回电泳槽，实现闭路循环。
e.槽上有DI纯水注入管及阀门。
f.槽液可以转移到转移槽。
b.。
13）设备通风
电泳室体设离心送排风机，将室体内的挥发性气体排出车间。
14）全线泵密封管路
从主管路上引支线到每个轴封点，并装备流量计、压力表、球阀、止回阀等。
8.3烘干室
本设备为热风对流烘干室，主要由室体、门、支座、室内风管、废气焚烧供热系统等组成。
室体为模块组装式结构,室体内壁板为不锈钢板，外铺150mm厚的保温层，外壁板为镀锌或彩色波纹板，整齐美观，支座用方钢管焊接而成。
烘干炉内分加热区和保温区。
室体内两侧设循环风道，室体内部热风循环系统采用上侧送风，下侧回风方式，加热区设有高温过滤器和空气喷嘴，保温区设有高温过滤器。
烘干炉采用天然气作为热源，一套热风循环装置带废气处理及处理烘干炉排出的废气，同时供给烘干炉热量。
加热装置采用集换热、过滤及循环风机为整体的多元体装置，离心通风机为耐高温嵌入型。
新鲜空气与末级焚烧气体换热后送至烘干室出入口。
工件进出口设保温门，开门处设有排风机，防止烘干室内热气进入车间，门的开启与关闭与输送设备连锁。
i.烘干室的自控
温度控制采用PID方式。
热风温控精度为设定值的±5℃。
热风温度的响应时间小于5分钟。
对控制的温度进行监测显示、控制。
控制的范围可任意设定。
配有数字式温控仪及数字式温度记录仪。
另外，还设有高温报警装置。
滑橇、风机、供热装置等之间设联锁保护。
ii.烘干后强冷
序号
项目
单位
数值
1
强冷方式
室外空气经过滤后引入
2
工件烘干温度
℃
120~180℃
3
冷却介质温度
℃
4
强冷送风量
m3/h
工件表面温度<50℃
5
冷却区长度
m
6
2生产线速度、节拍计算
方案一：
11架/h，132m2/h，前处理电泳生产节拍5min/架。
烘干室悬链速度=1.46m/min
方案二：
输送机速度v=350000*0.8/3765/0.85/60=1.46m/min
3工程造价及说明
a）工程价格
本工程涂装生产线方案一总价￥592万元，方案二总价￥935万元。
详见附表：
b）价格说明
价格中不包括以下内容：
1）厂房及设备基础
2）厂房照明
3）厂房排风系统
4）车间内变压器及配电
5）厂方消防及设备消防
6）空压机
方案一涂装设备报价一览表
设备名称
数量
价格（万元）
备注
1
前处理设备（13个槽子）
1
55
水泵进口
2
阴极电泳设备（4个槽子）
1
50
水泵进口
3
前处理电泳设备棚体
1
50
4
超滤设备
1
20
进口
5
整流电源
1
8
国产
6
制冷设备
1
7
国产
7
双臂程控行车（含电控）
2
30
国产
8
电泳烘干
1
120
燃烧机进口
9
普通悬链
125m
25
国产
10
电控设备
1
40
关键件进口
11
热水锅炉
1
25
燃烧机进口
12
锅炉烟囱（20m）
1
2
国产
13
污水处理（3t/h）
1
60
国产
14
备用电源（30kw）
1
10
进口
15
纯水设备
1
30
小计
532
16
设计和技术服务费
60
合计
592
方案二涂装设备报价一览表
``
`
设备名称
数量
价格（万元）
备注
1
前处理设备（13个槽子）
1
250
水泵进口
2
阴极电泳设备（4个槽子）
1
220
水泵进口
3
制冷设备
1
25
国产
4
电泳烘干和强冷
1
100
燃烧机进口
5
普通悬链
240
48
国产
6
电控设备
1
70
关键件进口
7
热水锅炉
1
35
燃烧机进口
8
锅炉烟囱（20m）
1
2
国产
9
污水处理（3t/h）
1
60
国产
10
备用电源（30kw）
1
15
进口
11
纯水设备
1
30
小计
855
12
设计和技术服务费
80
合计
935
升级会员 