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钢瓶热载体烤漆加热系统的应用研究

作　者: 寇广孝
导　师: 汤广发
学　校: 湖南大学
专　业: 供热供燃气通风及空调工程
关键词: 钢瓶热载体烤漆新方法装置
分类号: TU996
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 72次
引　用: 1次
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内容摘要

二十世纪八十年代初到九十年代末，随着城市液化石油气使用的不断普及，液化石油气钢瓶(以下简称钢瓶)制造业得到了快速发展。此后，虽然在农村的钢瓶需求量不断增加，但随着城市管道气使用的不断普及，市场上钢瓶的需求总量仍呈现出不断下降的趋势，加之经济结构的重大调整，导致钢瓶市场竞争不断加剧。为了增强钢瓶在市场上的竞争力，钢瓶企业就必须设法不断降低钢瓶的生产成本。采用先进的制造工艺、先进的管理模式或扩大生产规模等，都可降低钢瓶生产成本。本文限于讨论钢瓶生产工艺环节之一即钢瓶烤漆工艺，拟寻找低成本的钢瓶烤漆工艺，来替代传统的远红外电加热的高成本钢瓶烤漆工艺。限于历史原因，传统钢瓶烤漆工艺均采用远红外电加热烤漆方法，其优点是系统简单、操作方便和起停迅速。但其缺点也非常明显，烤漆能耗费用较高，远红外电加热硅板更新费用较多。为克服上述缺点，对传统的远红外电加热钢瓶烤漆工艺进行了广泛的调查研究，并对用热载体进行汽车烤漆的工艺流程进行了实地考察，在此基础上提出了钢瓶烤漆的新方法即钢瓶热载体加热烤漆，研制了实现该烤漆方法的成套装置，并比较完整地提出了该系统中辅助设备的计算、设计和选用方法。该装置主要由热载体烤漆炉、辐射加热管，热载体炉、膨胀器、油气分离器和储油槽等组成。应用实例的测试数据表明，与传统的远红外电加热钢瓶烤漆方式相比较，钢瓶热载体烤漆节能和降低能耗费用十分显著，能耗费用降幅达到88％。与热风炉对流烤漆方式相比较，热载体烤漆方法不仅节能，而且烤漆炉温度场均匀稳定，同时烤漆的外观质量也得到了明显提高。对与其它热载体加热系统具有共性的钢瓶热载体加热系统的流程图进行了改进和完善，在防止喷油、缩短脱水时间和停电保护等方面取得了良好效果。通过分析，整理出了热载体加热系统膨胀器容积的计算方法，该方法考虑了热载体所含水分汽化而带来的影响，比原有的计算方法更加符合实际。提出了能有效防止热载体加热系统发生喷油事故的几项措施，应用实践表明该措施防喷油效果较好。归纳整理出了钢瓶热载体烤漆系统中的烤漆炉热负荷计算公式，初步提出了钢瓶热载体烤漆系统中的烤漆炉的传热模型并整理出了传热计算方法。分别对钢瓶热载体烤漆系统和热载体炉进行了(火用)分析，为能源的综合利用以及提高能源利用率指明了方向。对成果实施例进行了不完全热工测试，得到了钢瓶热载体烤漆的主要工艺技术参数。热工测试结果表明，以煤为燃料时，投资回收周期仅为4一6个月。若以燃料油或其它可燃气体为燃料，投资回收周期将有所增加。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-12
  1.1 热载体加热技术发展概述  8-10
  1.2 本文的主要研究工作内容  10-12
第二章钢瓶热载体烤漆加热系统  12-36
  2.1 钢瓶热载体烤漆加热系统的基本组成  12-13
  2.2 钢瓶热载体烤漆加热系统中有机热载体的选择  13-18
    2.2.1 热载体概述  13-16
    2.2.2 热载体的选择  16-17
    2.2.3 热载体的应用领域  17-18
  2.3 钢瓶热载体烤漆加热系统中的辅助设备  18-29
    2.3.1 循环泵  18-19
    2.3.2 膨胀器  19-22
    2.3.3 储油槽  22-25
    2.3.4 油气分离器  25
    2.3.5 膨胀管  25-28
    2.3.6 过滤器  28-29
  2.4 注入式热载体加热系统流程图的改进  29-33
  2.5 抽吸式热载体加热系统流程图的改进  33-36
第三章钢瓶热载体烤漆炉热负荷计算  36-44
  3.1 钢瓶自身耗热量  36-37
  3.2 油漆气化耗热量  37
  3.3 烤漆炉通风耗热量  37-38
  3.4 烤漆炉散热损失  38
  3.5 烤漆炉进出口热损失  38-39
  3.6 钢瓶烤漆炉总热负荷  39
  3.7 钢瓶烤漆炉热负荷计算实例  39-43
  3.8 烤漆炉热负荷计算结果分析  43-44
第四章钢瓶热载体烤漆炉传热数学模型及传热计算  44-52
  4.1 钢瓶烤炉内传热模型与传热计算  44-46
    4.1.1 烤漆炉内传热分析  44
    4.1.2 烤漆炉内传热数学模型  44-46
  4.2 钢瓶烤漆炉传热计算实例与分析  46-48
    4.2.1 计算实例  46-47
    4.2.2 计算实例分析  47-48
  4.3 热载体炉辐射室传热计算探讨  48-52
第五章钢瓶热载体烤漆加热系统的(火用)分析  52-63
  5.1 热载体炉(火用)效率分析  52-55
  5.2 热载体炉(火用)效率计算实例  55-57
  5.3 钢瓶热载体烤漆加热系统(火用)分析  57-63
第六章实测数据与效果分析  63-66
  6.1 钢瓶烤漆能耗费用对比  63-64
  6.2 投资回收周期  64
  6.3 主要工艺技术参数  64-65
  6.4 钢瓶日生产能力对比  65
  6.5 效果分析  65-66
第七章钢瓶热载体烤漆加热系统安装维护  66-74
  7.1 安装  66-67
  7.2 调试  67-69
  7.3 运行操作  69-71
  7.4 控制系统  71-72
  7.5 异常现象的判断与处理  72-73
  7.6 维护保养与检修  73-74
结论  74-77
致谢  77-78
参考文献  78-83
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文及获得的成果和专利  83-86

钢瓶热载体烤漆加热系统的应用研究

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