一种喷漆空气处理系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及空气处理领域，更具体而言，设及一种喷漆空气处理系统及方法。
【背景技术】
[0002] 喷漆在工业生产中较为常见，如喷漆也是汽车制造中必不可少的环节。为了保证 喷漆质量的稳定性，喷漆过程需要在溫度与湿度控制的环境条件下进行。喷漆过程中大约 50%的油漆喷晒在需要进行涂装处理的工件上，而剩余的油漆则排漂浮在大气中，为了保 证喷漆房生产安全W及防止漂浮在大气中的油漆落会被喷漆的工件，必须从喷漆房抽取大 量的空气排向室外。由此，必须从环境中抽取大量的新鲜空气进行溫度与湿度处理后送到 喷漆房。另外，油漆中含有挥发性有机物质（volatileorganiccompounds,简称VOCs)，在 喷漆过程中大量的油漆雾W及油漆中的VOCs会随排气散发到大气中去污染环境，因此，喷 漆过后废气仍需进行处理。
[0003]目前，大部分的喷漆过程都包含两个空气处理程序：第一，从大气中抽取新鲜空气 并且将其处理到规定的溫度与湿度后送至喷漆车间，第二，将从喷漆车间排放的空气进行 除油漆雾，除VOCs处理后再排向大气。
[0004] 由于涂装过程排气量大，所W喷漆过程空气处理能源消耗非常大。有关统计数据 显示，在汽车制造领域，仅仅喷漆过程中空气溫度与湿度控制所消耗的电力就占汽车制造 总电力消耗的40%，由此，开发新的喷漆空气处理流程对实现喷漆过程节能减排有十分重 要的意义。
【发明内容】
[0005]鉴于此，本发明提出了一种喷漆空气处理系统及方法，W解决喷漆过程中的节能 减排问题。
[0006]一方面，本发明提出的喷漆空气处理系统，包括喷漆室、进气处理装置及排气处理 装置，所述进气处理装置、喷漆室及排气处理装置串联连接，所述排气处理装置包括除油漆 雾装置、第一转轮除湿装置、第一空气冷却器及VOCs转轮，所述除油漆雾装置的进口与所 述喷漆室的排气通道连通，从所述喷漆室排出的空气经过所述除油漆雾装置、第一转轮除 湿装置、第一空气冷却器及VOCs转轮处理后，被分离成洁净空气及高浓度VOCs混合气，洁 净空气从所述VOCs转轮的一个出口经返回通道回送至所述进气处理装置。
[0007] 进一步地，所述进气处理装置包括依次连接的第二空气冷却器和第二转轮除湿装 置，所述第二空气冷却器设置有空气进口，所述第二空气冷却器的出口连通所述第二转轮 除湿装置的进口，所述第二转轮除湿装置的出口通向所述喷漆室。
[0008] 进一步地，所述进气处理装置还包括连接在第二转轮除湿装置和喷漆室之间的第 Ξ空气冷却器，所述第Ξ空气冷却器的进口连通第二转轮除湿装置的出口，所述第Ξ空气 冷却器的出口通向所述喷漆室，所述返回通道的出口与所述第Ξ空气冷却器的进口连通。
[0009] 根据本发明的喷漆空气处理系统，包括喷漆室、进气处理装置及排气处理装置，进 气处理装置、喷漆室及排气处理装置串联连接，排气处理装置包括除油漆雾装置、第一转轮 除湿装置、第一空气冷却器及VOCs转轮，除油漆雾装置的进口与喷漆室的排气通道连通， 从喷漆室排出的空气依次经过除油漆雾装置、第一转轮除湿装置、第一空气冷却器及VOCs 转轮处理后，被分离成洁净空气及高浓度VOCs混合气，洁净空气从VOCs转轮的一个出口经 返回通道回送至进气处理装置。由于采取VOCs转轮分离了喷漆室排气中的VOCs,从而使 从喷漆室排出的VOCs混合气体变成洁净空气和高浓度VOCs混合气，而经过VOCs转轮处理 后的洁净空气又作为新的空气源回送至喷漆室，从而使喷漆过程新鲜空气处理量大幅度降 低，从而大幅度节省了能源。
[0010] 在进一步的技术方案中，进气处理装置包括依次连接的第二空气冷却器和第二转 轮除湿装置，通过第二空气冷却器和第二转轮除湿装置分别对空气进行溫度和湿度处理， 即第二空气冷却器只负责降溫功能，因此溫度控制可W采取17°c左右的冷冻水，由于获得 17°C左右冷冻水需要的能源远远低于获得rC冷冻水需要的能源，所W，溫度控制成本大幅 度下降。同时，除湿主要由第二转轮除湿装置承担，转轮除湿主要能源消耗在于再生吸附转 轮所需的热空气，而加热再生空气的热源可W是市政热水或者制冷过程产生的余热或者从 工业排放余热中获得，因而，除湿成本低。
[0011] 另一方面，本发明提出的喷漆空气处理方法，包括如下步骤：
[0012] S1 :从大气中抽取空气进行溫度和湿度处理，并将处理后空气输送至喷漆室；
[0013] S2 :将从喷漆室排出的空气进行除油漆雾处理、除湿处理及降溫处理后进行VOCs 分离处理，获得洁净空气和高浓度VOCs混合气；
[0014] S3 :将获得的洁净空气回送至喷漆室。
[0015] 进一步地，在步骤S1中，利用空气冷却器对空气进行溫度处理，利用转轮除湿装 置对空气进湿度处理；和/或，
[0016] 在步骤S3中，在回送至喷漆室前，对洁净空气进行溫度和/或湿度处理。
[0017] 再一方面，本发明还提出了一种利用前述喷漆空气处理系统进行喷漆空气处理的 方法，包括如下步骤：
[0018] S1 :利用进气处理装置从大气中抽取空气进行溫度和湿度处理，并将处理后空气 输送至喷漆室；
[0019] S2:将从喷漆室排出的空气利用除油漆雾装置进行除油漆雾处理，利用第一转 轮除湿装置进行除湿处理，利用第一空气冷却器进行降溫处理，并将处理后的空气输送至 VOCs转轮进行VOCs分离处理，获得洁净空气和高浓度VOCs混合气；
[0020] S3 :将获得的洁净空气通过返回通道回送至进气处理装置。
[0021] 进一步地，在步骤S1中，利用空气冷却器对空气进行溫度处理，利用转轮除湿装 置对空气进湿度处理。
[0022] 进一步地，在步骤S3中，在回送至喷漆室前，对洁净空气进行溫度和/或湿度处 理。
[0023] 根据本发明的喷漆空气处理方法，首先，从大气中抽取空气进行溫度和湿度处理， 并将处理后空气输送至喷漆室；然后，将从喷漆室排出的空气进行除油漆雾处理、除湿处理 和降溫处理，并将处理后的空气进行VOCs分离处理，获得洁净空气和高浓度VOCs混合气； 最后，将获得的洁净空气回送至喷漆室。由于将喷漆室排气中的VOCs分离，而经过VOCs分 离处理后的洁净空气又作为新的空气源回送至喷漆室，从而使喷漆过程新鲜空气处理量大 幅度降低，从而大幅度节省了能源。
【附图说明】
[0024]图1为本发明第一种喷漆空气处理系统的示意图；
[00巧]附图中：
[002引 10喷漆室；20进气处理装置；21第二空气冷却器；22第二转轮除湿装置；23第立 空气冷却器；30排气处理装置；31除油漆雾装置；32VOCs转轮；33第一转轮除湿装置；34 第一空气冷却器；321处理区；322冷却区；323再生区；324再生加热器；325再生风机；40 返回通道。
【具体实施方式】
[0027] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实 施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施 例及实施例中的特征可W相互组合。
[0028] 需要说明的是，在本文中，"第一"、"第二"、"第Ξ"仅用于区分不同部件，不能作为 部件本身的限定。
[0029] 参见图1，一方面，本实施例示出了一种喷漆空气处理系统，包括喷漆室10、进气 处理装置20及排气处理装置30,进气处理装置20、喷漆室10及排气处理装置30串联连接， 喷漆室10用于开展喷漆作业，进气处理装置20用于对进入喷漆室10的空气进行溫度和湿 度处理，使达到喷漆的要求，排气处理装置30用于对经喷漆后的废气（VOCs混合气）进行 除油漆雾、除湿、降溫和VOCs分离处理，具体地，排气处理装置30包括除油漆雾装置31、第 一转轮除湿装置33、第一空气冷却器34及VOCs转轮32,除油漆雾装置31的作用在于利用 过滤、洗涂等各种方法清除喷漆废气中的油漆雾，如旋转式除油雾装置，具体可W参见现有 技术；第一转轮除湿装置33的功能是吸附除湿的方式除去空气中的水分，用于除湿的转轮 优选采用吸水材料制成，从而形成吸附转轮除湿装置；第一空气冷却器34的作用在于冷却 喷漆后的废气（VOCs混合气），比如通过冷冻水；VOCs转轮32的作用是将从喷漆室10排出 的废气分离成两个部分，一部分是洁净空气，另外一部分是含高浓度VOCs空气混合气，除 油漆雾装置31的进口与喷漆室10的排气通道连通，前述的连通可W是直接连通或者通过 其它装置间接连通，从喷漆室10排出的空气经过除油漆雾装置31、第一转轮除湿装置33、 第一空气冷却器34及VOCs转轮32处理后，被分离成洁净空气及高浓度VOCs混合气，洁净 空气从VOCs转轮32的一个出口经返回通道40回送至进气处理装置20,具体地，VOCs转轮 32包括第一出口和第二出口，经VOCs转轮32分离获得的洁净空气从第一出口排出后经返 回通道40回送至进气处理装置20,另外一部分的含高浓度VOCs混合气从第二出口排出。
[0030] 本实施例的喷漆空气处理系统，由于采取VOCs转轮32分离了喷漆室排气中的 VOCs,从而使从喷漆室排出的VOCs混合气体变成洁净空气和高浓度VOCs混合气，而经过 VOCs转轮处理后的洁净空气又作为新的空气源回送至喷漆室，从而使喷漆过程新鲜空气处 理量大幅度降低，从而大幅度节省了能源，在具体实施时，90%经过净化处理后的空气可W 被送回喷漆室10,而补充到喷漆室的新鲜空气只有总需求量的大约10%，新鲜空气处理量 低。同时，还使得污染的空气减少，高浓度VOCs混合气也便于回收利用或统一处理。
[0031] 同时，由于设置了第一转轮除湿装置33和第一空气冷却器34,可W分别对排气进 行溫度和湿度处理，即第一空气冷却器34只负责降溫功能，冷冻水的溫度可W比现有的冷 冻水的溫度高，因此，制造冷冻水所需要的能源比现有技术消耗低，进一步实现节能效果。 同时，除湿主要由第一转轮除湿装置33承担，转轮除湿主要能源消耗在于再生吸附转轮所 需的热空气，而加热再生空气的热源可W是市政热水或者制冷过程产生的余热或者从工业 排放余热中获得，因而，除湿成本低。
[0032] 上述实施例中，进气处理装置20可W采用现有的处理装置，优选地，进气处理装 置20包括依次连接的第二空气冷却器21和第二转轮除湿装置22,第二空气冷却器21设置 有空气进口，第二空气冷却器21的出口连通第二转轮除湿装置22的进口，第二转轮除湿装 置22的出口通向喷漆室10。第二空气冷却器21的作用在于冷却新鲜空气，比如通过冷冻 水，第二转轮除湿装置22的功能是吸附除湿的方式除去空气中的水分，用于除湿的转