粉末輸送是噴涂系統(tǒng)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇并維護(hù)好合適的粉末輸送設(shè)備成為噴粉系統(tǒng)能否正常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素之一[1]。目前氣力輸送是實現(xiàn)噴涂粉末輸送的唯一方式，以物料的運(yùn)動狀態(tài)來劃分，氣力輸送可分為稀相輸送和密相輸送。靜電噴涂粉末自身的特性決定了它不僅能實現(xiàn)稀相輸送，也能實現(xiàn)密相輸送[2]?，F(xiàn)階段對氣力輸送的研究和介紹多集中在理論模型建立和大宗遠(yuǎn)距離物料的輸送設(shè)備上[3-4]，而靜電噴涂系統(tǒng)中輸送距離20 m以內(nèi)、輸送量在5 kg/min以內(nèi)的粉末輸送設(shè)備鮮見報道。
靜電噴涂系統(tǒng)中粉末輸送設(shè)備主要用來完成供給噴槍噴涂和粉末添加兩方面功能。本文根據(jù)這兩種不同的功能進(jìn)行分類，逐一介紹和分析。
1 重慶粉末噴涂供給噴槍噴涂的粉末輸送設(shè)備
噴槍噴涂對輸送粉末設(shè)備要求較高，不僅要求輸送的粉末均勻，在粉管內(nèi)無明顯氣固分離現(xiàn)象，而且要求粉末流速和氣固比應(yīng)盡可能低。目前用于噴槍噴涂的粉末輸送設(shè)備樣式繁多，但根據(jù)其原理歸納起來可分為兩種──文丘里粉泵和DDF泵(Digital Density Feeding，即數(shù)字化高密度粉末輸送泵)。
1. 1 文丘里粉泵
如圖1所示，輸送空氣從主入口流入粉泵內(nèi)腔后，內(nèi)腔中會形成真空環(huán)境。真空使得粉桶內(nèi)被流化的粉末通過吸入管自動流到粉泵里面，形成氣體和粉末的混合體。粉泵內(nèi)的傳輸空氣通過粉管把氣體和粉末混合體傳輸?shù)絿姌尅?/p>
文丘里粉泵的出粉量主要取決于輸送空氣壓力，輔助空氣壓力，粉管的直徑，粉末的質(zhì)量，粉管的長度，噴槍和粉泵位置的高度差，噴嘴的類型，以及文丘里管的形狀。
根據(jù)氣體傳輸原理，粉末在一定直徑的管路中某一特定速度下傳輸效果最佳[5]。例如內(nèi)徑10 mm的粉管，大約3.5 m3/h；內(nèi)徑11 mm的粉管，大約4.5 m3/h；內(nèi)徑12 mm的粉管，大約5.5 m3/h。如果粉管內(nèi)總氣量低于最優(yōu)值，那么粉末傳輸可能變得不穩(wěn)定，產(chǎn)生吐粉現(xiàn)象。為避免這一現(xiàn)象，粉管內(nèi)需加入補(bǔ)償空氣，以保證粉管內(nèi)總氣量(即主、輔進(jìn)氣的總和)處于最優(yōu)值左右。其實外部供氣量是足夠的，只是粉泵的主進(jìn)氣或輔進(jìn)氣的開口稍小，需要閉環(huán)調(diào)節(jié)。這就需要噴槍控制器能實現(xiàn)自動閉環(huán)流量控制，以保證總氣量的恒定。
表1為不同狀況下粉泵的出粉量(表中所有數(shù)據(jù)為參考值，不同環(huán)境、不同磨損狀況、不同粉末類型都會使表中數(shù)據(jù)發(fā)生變化)。通過對比分析可以得出：當(dāng)其他外界條件一致時，粉管越長或粉泵出口處阻力(其影響因素包括：粉管長度、口徑，內(nèi)壁光滑度、彎曲程度，粉末、粉泵質(zhì)量和噴槍形式，實際工況中以出粉量來表征)越大，粉泵的出粉量越小。外部條件及總氣量(在粉管口徑一定的條件下要保持恒定)一定的情況下，在一定范圍內(nèi)主進(jìn)氣越大，出粉量越大，粉管內(nèi)流速越慢；輔進(jìn)氣越大，出粉量越小，粉管內(nèi)氣體流速越快。文丘里式粉泵輸送管道內(nèi)固氣比一般小于3，屬于稀相輸送。為減少輸粉過程中管道內(nèi)的堵塞，氣體的流速需大于粉末的沉降速度[6](一般文丘里噴粉泵的出口氣體流速為10 ～ 15 m/s)。由于輸送功率與氣體流速的平方成正比，輸送物料和輸送管道的摩擦損失與輸送速度的2 ～ 3次方成正比[7]，因此在實際工況中如需增大噴槍出粉量，可采用增大主進(jìn)氣、減少粉管長度、減少粉管折彎、采用阻力較小的噴槍等措施，并盡可能降低輸送速度，提高固氣比。http://915866.cn
