我公司涂裝車間在面漆吹擦凈過程發現車身上存在目視可見的顆粒及纖維物質，經過面漆前吹擦凈處理后，在面漆檢查拋光線發現仍存在顆粒物，須停線打磨作業。結合現場工藝布局展開逐段分析發現：因為車型產量較少，受電泳漆老化影響，整體車身電泳打磨點較多，且電泳打磨至面漆吹擦凈之間存在長度約176 m的運輸存儲空間，排查發現此類因素系造成該運輸存儲空間內的環境存在顆粒的原因，進而影響面漆噴涂質量，進一步分析造成顆粒缺陷的原因，發現電泳打磨顆粒占據總顆粒缺陷的79%。因此，為保證車身潔凈度，提高車身噴涂品質，改善后期檢查精修相關生產工藝，計劃在現場增加吊裝干霧化加濕器進行除塵，通過增加相對濕度降低靜電，降低車身對粉塵的吸附能力，提高車身品質，消除顆粒缺陷，將一次通過合格率提升50%以上。
1 霧化加濕除塵原理及特點
1.1 霧化加濕除塵原理
霧化加濕噴淋是指在壓力的作用下，把水和氣混合并送達霧發生器，再由噴頭噴出，產生水霧。這種水霧的顆粒度非常細小，≤7.5 μm 的超微霧粒子噴射到整個空間，在空氣長時間漂浮達到了對周圍空氣加濕的效果。噴霧加濕不僅起到對周圍環境空氣加濕的效果，還可以起到一定的降溫、防靜電（增加環境濕度，降低靜電）、除塵、降塵、抑塵等效果，圖1為加濕系統的導入對靜電產生的效果展示。通常當相對濕度＞60%時，塵粒的帶電量會急劇下降，因此要求噴漆房的相對濕度為（65±5）%，溫度為（23±2） ℃，此噴房環境下顏色外觀、質量均最優，車身產生的顆粒缺陷數最少且人體感覺濕度也相對最為舒適。
作為沉降對象的粉塵粒徑一般在0.01～100 μm之間，100 μm以上的塵粒受到重力的作用很快就可以降落而不能成為除塵對象，而3 ～ 8 μm的塵埃粒子，由于其質量小，可以在空氣中隨氣流漂浮，分離極為困難。干霧加濕噴淋頭會噴出≤7.5 μm的水霧，粒徑細小的水霧極易捕捉到空氣中的微粒，隨著時間增加，被捕獲的微粒由于質量增加而自然下落沉降；更小的微粒同樣會因為附著在水氣上而逐漸沉降，最終達到完全除塵的效果。下面介紹一種常見的霧化加濕噴淋系統（見圖2），其主要組成為：水霧化發生器、控制單元、安裝組件部分、水氣管路、濕度控制單元、過濾設備。
在實際設計產品及工藝規劃時，可依據成本預算、場地大小等因素適當調整。例如：如果使用環境溫度整體比較穩定，不需要依據溫度進行濕度調整，則可以去除溫度控制裝置；如果對濕度要求不是很嚴格（沒有控制誤差±3%精度的要求），則可以去掉濕度自動調整單元，更換為人員定期使用濕度儀進行測量。
1.2 涂裝霧化加濕除塵系統的特點
一般情況下，車間內常用的霧化除塵降靜電的方式有2種，一種為高壓微細加濕，另一種是干霧化加濕。合理選擇加濕器要從加濕效果、設備成本、運行費用、安全性、控制精度、動力條件（冷源、熱源、水源、氣源等）等方面綜合考慮，這樣既能滿足加濕要求，又不會造成浪費，符合現代生產的基本理念?？紤]到涂裝車間內需防止靜電，保證絕對潔凈的環境，通常采用干霧化加濕系統。干霧化加濕系統具有以下特點：加濕均勻、穩定、不帶水滴、不帶細菌、加濕精度高、精度能夠滿足±3%的要求。干霧化加濕發生器則具有以下顯著特點：1）體積小巧，加濕性能高，同時可避免濕地現象發生；2）拆解方便快捷、維護方便且使用壽命長；3）采用細菌不易繁殖的超小型儲水罐；4）采用不易堵塞式噴頭，氣體動力且壓力可調；5）可選配溫濕度自動控制傳感器，根據現場實際實現自動加濕、降溫
功能。
綜合干霧化加濕器的特點，可以看出干霧化加濕系統比傳統的高壓霧化加濕系統具有更小的粒徑、更高的效率，并且由于干霧化加濕系統不依賴高壓，減小了對高壓泵的磨損，更具有安全性和推廣性。同時相對傳統高壓噴霧系統對水質的高度依賴，干霧化加濕系統僅需要過濾即可運用合適的水質達到噴嘴不堵塞不滴水且霧化良好的效果。
2 霧化加濕除塵工藝方案設計及分析
2.1 增加霧化區域的選擇
我公司涂裝車間采用水性色漆、2K清漆免中涂B1B2工藝，其電泳后工藝流程為：人工涂膠→UBS→PVC→膠烤房→ED打磨→吹擦凈→B0→B1B2→閃干→清漆→面漆烤房→檢查拋光→小修→交車。
雖然面漆噴涂前有吹擦凈崗位，但是車身還是存在顆粒缺陷，針對此問題，經現場實際各工位段一一排除，發現在電泳打磨完成至進入吹擦凈崗位過程存在問題。雖然該區域已經采用防塵壁及地面鋪薄膜并在防塵壁上涂凡士林的方式進行除塵，但是該區域空氣中仍存在粉塵和纖維，超過標準要求（＞5 μm顆?；蚶w維數量要求＜5個），詳細匯總信息見表1。
2.2 霧化加濕區域加濕量的計算
深圳觀瀾片區冬季干球溫度為5 ℃，相對濕度為70%，車間內溫度設定為24 ℃，相對濕度為65%。問題區域1和問題區域2需改造區域理論換氣次數為1.5次/h（實際在1.0 ～ 2.0次/h之間），運用空氣曲線計算出每m3空氣需要增加0.008 3 g/kg（干空氣），車間的相對濕度才可以達到65%。
以1號問題區域右側部位為例，計算該區域所需要的霧化加濕量為：Q1=右側部位待加濕區域體積（V1）×空氣密度（ρ）×單位小時內換氣數（n）×單位量（V0）×空氣密度（ρ）+最大濕度富余量（安全系數通常取50%即可滿足）。通過濕焓濕圖計算出此時空氣密度ρ=1.180 kg/m3，最大濕度富余量=50%×Q1。將數據帶入上述公式得出：Q1=41.94 kg/h，同理依次計算出其他3塊區域霧化加濕量分別為Q2=29.05 kg/h，Q3=26.21 kg/h， Q4=32.76 kg/h，則1號區域與2號區域需要總的加濕量為：Q總= Q1+Q2+Q3+Q4=129.96 kg/h。
2.3 霧化加濕噴頭數量計算與選擇
涂裝車間通常壓縮空氣與純水均充足，因此首先想到的應該是采用二流體加濕器。相比于超聲波霧化加濕器，二流體加濕器更安全更節能。二流體加濕器是采用真空虹吸的原理工作，生成兩級霧化系統的超細薄霧。實際是將純水和壓縮空氣送至控制箱調壓處理后供給特制噴頭一起噴出，使水霧化達到加濕目的。表2為我公司車間選擇的二流體霧化加濕器信息匯總（表中霧化噴涂數據為壓縮空氣壓力為0.3 MPa，水壓為0.1 MPa情況下測得，與實際使用工藝條件一致）。
根據AE-4（03C）材料信息及增加霧化加濕區域的信息計算需要的霧化加濕噴頭數。
需要霧化噴頭數（N）=區域需求總加濕量（Q總）/單個噴頭霧化量能力（Q），將數據帶入得出：N= Q總/Q=129.96/7.2=18個。
3 霧化加濕設備材料要求及后期維護
3.1 霧化加濕噴淋設備及材料要求
由于涂裝作業的特殊性，因此在所有使用的設備及相關配套材料中均需要嚴禁含有硅酮類物質。此外，由于二流體霧化噴淋需要連接純水和壓縮空氣，為嚴格控制質量，防止出現車身縮孔等質量缺陷，建議在純水管路上增加過濾器，在壓縮空氣管路上添加油水分離器及過濾器。
針對霧化加濕系統的材料選擇主要從防止出現車身漆面質量缺陷和濕度控制精度等方面展開，具體可參考表3。
3.2 故障排查及維護方法
此類設備在使用過程中需要注意維護和保養，通常情況下需要定期檢查、清洗空氣過濾器、水過濾器等過濾材料,避免其堵塞以免影響水、氣的供應，建議對過濾器1個月清洗1次或者在更短的時間周期內清洗，其余如壓縮空氣管路或者純水輸送管路，建議1周至少點檢1次，查看是否存在泄露問題，若發現泄露則應該立即停止使用。在實際使用過程中，可能會存在霧化噴頭不出料、噴涂范圍小、滴液等問題。運用FMEA的思想，對可能的消失模式及失效原因展開分析并羅列出建議措施，詳見表4。
4 結語
本文從霧化區域選擇、設備、材料的選擇與注意事項方面介紹了涂裝車間霧化加濕噴淋系統，同時展示了與此相關的工藝及設備規劃事宜，包括霧化加濕量、霧化噴頭數量、施工注意事項及后期設備維護保養等，對涂裝霧化加濕噴淋系統整個工藝策劃及設備選擇進行了相對完整的分析和闡述。
霧化加濕噴淋除塵系統預計能有效降低涂裝車間內自電泳打磨至面漆吹擦凈過程中的顆粒數，目前該霧化除塵噴淋系統已正式投入使用，因該霧化加濕項目的實施與應用，涂裝車間由于車身顆粒造成下線的FTT（一次通過性）提升了50%左右，完全符合預期的質量目標。
