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TNS管式电极NG超滤器用于旅行车电泳涂装
时间:2003-4-1
作者:窦惠芬  北京旅行车股份有限公司
出处:未知
 [摘要]TNS管式阴极罩及NG内压膜管超滤器用于旅行车电泳涂装,有利于方便快捷的调整电泳工艺参数保证产品质量,提高电泳涂装的工艺水平。


1前言
  89--90年度北旅公司投巨资对涂装车间实施重大技术改造,引进德国DuRR公司三室磷化前处理设备,水旋式喷漆室及供输漆系统,同时配套上马100T阳极电泳涂装线.对公司生产的各类旅行车进行整车电泳涂装,为提高旅行车产品质量,提高车身抗腐蚀能力及装饰性发挥了重要的作用.96―97年度因引进日本新车型及对产品质量进一步提高的要求.公司针对原100T电泳生产线电极极罩.超滤系统存在的问题又进行了相关技术改造,选用了较为先进的IN5管式电极和NG系超滤系统。替代原来使用的盒式电极和1.F—O.5超滤器,通过改造使旅行车电泳涂装的工艺水平和产品质
量有了较大的提高,收效良好:现简介如下。

2 改造前工艺状况
 a.槽液体积100t(9120x 3165x 3700);
 b.工件面积100-120m
 c.两侧极板面积2.7mxO.9mxl2块=29.16m
 d.阴、阳极比约1:4;
 e.固体分10%-12%
 f.pH值8-9
 g.电导率1200—1500μs/cm
 h.施工电压250~280v
 I.电泳时间3~4min
 j.膜厚16~20μm
 电泳漆品种:湖北襄樊市制续总厂D2035电泳漆:

3 原生产线存在的问题

  众所周知电泳槽液的PH值、电导率对电泳特性、槽液稳定性和涂装效果有非常重要的关系,需严格控制在工艺规定的范围内施工,而电泳电极极
水的运行和超滤循环的运行则是调整槽液pH值,电导率的关键手段,在这两个关键问题上原电泳线存在着以下不足。 。
  a.盒式电极罩渗漏,极液不能正常循环,电场强度较弱。
  原生产线采用的盒式电极,是由PVC极盒、不锈钢极板和帆布极罩组成,极盒内有下进上出的极水导管,电泳时通过帆布隔离极水和电泳漆,盒式电极极板、极罩面积很大,大约2.43m2,排除极液和循环极液十分困难,极水运行不畅,使用几个月就发生堵塞和渗漏,漏进极盒中的电泳漆因流动不畅,在极板和极罩间发生沉积,进而极罩帆布形成凸突或发生破损,沉积物累计增多后,电极面积逐渐减小,电场强度降低,造成漆膜变薄,以至于不得不提高施工电压,以保证漆膜厚度,而高电压施工一则漏电增多造成电能损耗;二则电极反应剧烈涂膜质量下降,靠电极较近的部位易产生桔皮,影响产品质量。
  b.由于极液运行不畅,给电泳槽液的调整造成困难,电泳过程中产生的有机胺不断增多,使槽液pH值、电导率上升、泳透力下降、漆膜反溶、漆膜变薄等现象发生,影响产品质量。
  c.盒式电极体积庞大维修困难,即使利用起重设备也难于从电泳槽中吊出,如果不倒槽则无法进行维修更换。
  d.UF—05超滤器超滤能力不能满足生产要求。原生产线使用UF—05超滤器共6台,由于盒式电极罩存在的问题不好解决,电泳槽液的调整需要完全依靠UF—05超滤器,UF—05超滤器由于自身结构的原因易堵塞,膜面积较小,超滤能力不足,不能满足100T电泳槽生产运行的需要,再加上超滤器使用年限较长,超滤能力下降,调整槽液更加困难,往往超滤几个小时漆液电导率没有明显改善,PH值居高不下,槽淮稳定性变差.
  e.电泳线无超滤液喷淋(UF液后喷淋)原电泳线无UF液后喷淋装置。 旅行车整体电泳后车身沾附大量电泳漆,直接进入后冲洗室用水冲洗,造成浪费。虽然尽量采取了车身倾斜;延长空吊时间等措施,但仍有不少电泳漆沾附于车身上;造成浪费,也给废水治理造成困难;

4改造措施及实施改造后的效果

4.1选用TNS管式电极代盒式电钮
  据我们调查,沙市水处理设备厂的管式TNS电极在一些电泳线上使用良好,该管式电极为内压膜管式结构,呈圆筒状,它由管式不锈钢电极和离子交换膜极罩组成。结构紧凑,密封性良好,不易漏漆,重量轻,安装方便,占地面积小,膜面积大,其隔膜为离子选择性膜,能有效地透过电泳过程中产生的有机氨等杂质离子,其管状结构使得极液循环通畅,而且可以形成极液自动循环系统,在电泳过程中极液自电极管顶部流入底部,又延极管和膜罩之间环形空间上升到溢流管排出,这一过程中,在电力场的作用下氨等离子穿过离子交换膜与管式阴极上产生的0H-中和,形成有机氨,并从极液溢流管流向极液槽,该过程中不ggf有极液流人极管,又不断有极液流出极管形成循环,随时测量极水的电导率,控制一定的排放量和补充纯水,可以使电泳漆进入良好的循环状态。我们拆除了电泳槽两侧盒式电极12块,选用TN5阴极罩72支,并使形成管式电极极液循环系统,该系统由以下几部分组成:


  a.TNS5管式电极组合72支L=3.26m/支 电极面积:0。5m2/支x72支=36m2:
  b.极液循环管路A8S管;
  c.极液集液槽 PVC板材焊接制成;
  d.极液循环泵;
  e. 电导测试仪;
  f.去离子水管路;
  g.电控柜:
  管式电极极液循环系统如图1所示。
  效果:选用TNS管式电极后,电极面积有所增加,电场均匀,在同等电压下,有较高的泳透力,原来工件一些部位漆膜较薄的现象得到改善,保证了产品质量。因极液循环流畅监测方便,可快捷地在较短时间内完成参数调整,减少超滤液排放,减少
槽液中溶剂损失量,提高了电泳槽稳定性,并且节约了槽液调整时间。’过去调整槽液需4H左右,改造后仅用1h左右,管式电极的使用还使得施工电有所降低,施工电压从原来150~280V,降为230-250V,漆膜厚度不受影响,漆膜厚度从16—20μm上升为20~22μm保证了产品质量,每年还可节电10000kW。
  TNS管式电极膜面光滑,不易被污染,两年后。·
我们倒槽检查膜面完好,这是盒式电极无法做到的。TNS管式电极至今已使用两年多时间,无损坏、泄漏现象发生。

4.2选用1台NG—50型膜管式超滤器,替代原有6台UF—05超滤器
  据调查沙市水处理设备厂的NG—50超滤膜面积为50m2,而原来使UF—05超滤器版面积仅为30M2,因超滤较大,可用1台NG—50超掳器替代原来UF—05超滤器6台,超滤量可以提高。
  原UF、—05透过量为:
  25L/m2·hx5m2/台×6台:7501/6台·h
  如选用NG—50透过量为:
  25L/m.h×50M2/台=1250L/h
  NG—50超滤器为内压室膜管结构,流体运行状态较UF—05外压式膜管结构合理,其膜面不受横向冲击力,原件使用寿命长,不易堵塞。该设备每7根膜管为一组,结构紧凑,占地面积小,安装占地仅为UF—05占地的三分之一。我们选用了NG—50超滤器一台,同时配RB—4AL四袋式过滤器一台,形成超滤液循环系统,收到了良好的效果
(见图2)。

  NG—50超掳膜的使用寿命长,抗污染性强,衰减慢,超滤器基本上不停机运行,压力平稳。形成的超滤循环系统.可以在使用过程中进行清洗,使超滤透过速度保持稳定。
  RB—4AL过滤系统可使电泳槽液清洁度提高。
  使用NG—50超滤器节约维修费用,过去93年6月。94年6月,因超滤器运行不杨,更换UF—4台,超滤管210套。而近两年使NG—50超滤制
障串低,基本保持良好运行状态,节约维修费用。

4.3增加电泳O位喷淋系统
  因为选用了NG—50膜管式超施器,超滤能力加强,我们制作了UF液喷淋管线,增加了O位喷淋,用新鲜的超滤液喷淋电泳后的工件、回收电泳油漆,取得了良好效果。改造措施为:
  a.增加超滤液储槽 ;
  b.改造槽体和清洗过渡段之间部位为O位清洗;
  c.增加喷淋泵、喷淋管及喷淋自动控制装置。
由于0位清洗的实施,可节约大量电泳漆原料费用。以每年生产一万辆旅行车计算,可节约原经料费用近50万元。

5结束语
  
以上技改措施的实施,特别是采用了管式电极、和NG系超滤器,电泳涂装工艺水平和涂装质量都有了较大的提高,电泳槽稳定性持续良好,在产量波动且电泳槽更新周期较长的情况下,还一直保持良好状态,一方面是电泳漆自身稳定较好,投
年基本运行良好;另一方面则是得益于技术改造的成功。
近年来,旅行车产品质量不断提高。对涂装的要求也越来越严格,我们电泳涂装也还存在不少问题,还需进行相关技术改造,加强电泳涂装管理,以求涂装质量进一步提高。
  以上是根据本人参与实施技术改造的一点体会,水平有限,不足之处请批评指正。

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