汽車噴塗工藝是整車製造中對環境潔淨度要求很高的(de)環節之一。塗裝質量(liàng)不僅影響車輛外觀,更直接關係到產(chǎn)品的耐候性、防腐性和市場競爭力。在噴塗過程(chéng)中(zhōng),空氣中懸浮的塵(chén)粒、漆霧、揮發性有機(jī)物(VOCs)等汙染物極易附著於未固化塗層表(biǎo)麵,導致流掛(guà)、橘皮、顆粒缺陷等問題,進而增加返工率與成本。
**中效板(bǎn)式過濾器(Medium Efficiency Panel Filter)**作為噴漆房空氣淨化係統中的關鍵部(bù)件,廣泛應用於中央空調送風係統的第二級過濾(lǜ)環節。其主要功能是攔截0.5–5 μm範圍內(nèi)的微小(xiǎo)顆(kē)粒,在保障(zhàng)噴塗質量的同時,有(yǒu)效延長末端高效過(guò)濾(lǜ)器的使用壽命,提(tí)升整體通風係統的運行效率(lǜ)。
本文(wén)將圍繞(rào)中效板式過濾器的技術(shù)原理、產品(pǐn)參數、在汽車噴塗車間的(de)應用實踐及其工程價值展開詳(xiáng)細分析,並結合國內外新研究成果探討其發展趨(qū)勢和優化方向。
中效板式過濾器通常由以(yǐ)下幾個部分構成:
部位 | 材料 | 功能 |
---|---|---|
濾材 | 合成纖維或玻纖濾紙 | 主要過濾(lǜ)介質,捕集0.5–5 μm顆粒 |
外框 | 鋁合金(jīn)或鍍鋅(xīn)鋼(gāng)板 | 固定濾材並安裝於風道(dào)內 |
分隔網 | 塑料或金屬(shǔ)絲 | 支撐濾材防止塌陷(xiàn) |
密封墊片 | 海綿橡膠或矽膠 | 確保安裝(zhuāng)密封性 |
來源:ASHRAE Standard 52.2-2017
中效板式過濾器通(tōng)過以下幾種方式(shì)實現顆粒物攔截:
參數名稱(chēng) | 單位 | 數值範圍 | 測試標準 |
---|---|---|---|
初始壓降 | Pa | 80–150 | EN 779:2012 |
平均過濾效率(ePM2.5) | % | 60–90 | ISO 16890 |
工作溫度 | ℃ | -20~+90 | 內控標準 |
容塵量(liàng) | g/m² | 300–600 | ASHRAE 52.1 |
使用壽命 | 月 | 6–12 | 實際運行條件決定 |
材料耐火(huǒ)等級 | — | 不燃級A級 | GB 8624 |
數據(jù)來源:中國建築科學研究院《空氣過濾器選型指南》,2023年版
型號 | 過濾等級 | 初始壓降(Pa) | ePM2.5效率(%) | 推薦風速(m/s) | 成本指數(shù) |
---|---|---|---|---|---|
MF5-P | F5 | 90 | 65 | ≤ 2.5 | 1.0 |
MF6-P | F6 | 100 | 75 | ≤ 2.2 | 1.1 |
MF7-P | F7 | 110 | 85 | ≤ 2.0 | 1.2 |
MF8-P | F8 | 120 | 90 | ≤ 1.8 | 1.3 |
數據來源:清(qīng)華大(dà)學暖通實驗室測試報告,2024年
在(zài)汽車噴(pēn)塗過程中,空氣中若存在超(chāo)過一定濃度的顆粒物,將直接影響(xiǎng)漆麵的平整度和光澤度。中效板式過濾器可(kě)有(yǒu)效(xiào)去除大部分粉塵,顯著降低噴塗缺陷(xiàn)率。
指標 | 過濾前缺(quē)陷數(個/㎡) | 過濾(lǜ)後缺陷數(個/㎡) | 缺陷減少幅度 |
---|---|---|---|
顆粒缺陷 | 8.2 | 1.5 | 81.7% |
流掛現象 | 3.1 | 0.8 | 74.2% |
橘皮紋理 | 2.7 | 1.1 | 59.3% |
數據來源:中國(guó)汽車工程學會(huì),《綠色製造節能技術白皮書》,2023年
中效板式過濾器承擔了預(yù)過濾任務,能有效減輕末端HEPA/ULPA高效過濾器的負載,從而延長(zhǎng)其更換周期,降低維護頻率。
過濾階(jiē)段 | 更換周(zhōu)期 | 濾材成本(元) | 綜合年成本(běn)(元) |
---|---|---|---|
未(wèi)加(jiā)中效預過濾 | HEPA每6個月更換 | 20,000/次(cì) | 40,000 |
加裝中效板式(shì)過濾 | HEPA每12個月(yuè)更換 | 20,000/次 | 23,000 |
數據來源:中(zhōng)國電(diàn)子工(gōng)程設(shè)計院,2023年
采(cǎi)用高(gāo)效中效板式過濾器可降低空調係(xì)統的送風阻力(lì),提高(gāo)換(huàn)熱效率,有助於實現綠(lǜ)色(sè)節能目標。
過濾器類型 | 年度總能耗(hào) | 能耗節省率 | 空調出(chū)風潔淨度(μg/m³) |
---|---|---|---|
普通無紡布 | 62 | — | 90 |
中效板式過濾器 | 51 | 17.7% | 32 |
數據來(lái)源:清華大學(xué)暖通工程(chéng)研究所(suǒ),2024年(nián)
噴漆室(shì)要求達(dá)到ISO Class 7~8級別的潔淨度,中效板式過濾器常用於中央空(kōng)調(diào)係統的二級過濾(lǜ)段,與初效及高效過濾器配合使用(yòng),構(gòu)建多級淨化體係。
在油漆烘幹過(guò)程中,高溫空氣若攜帶灰塵,可能造成漆膜表麵汙染。中效板(bǎn)式(shì)過濾器配合耐高溫材料,可用於預處理(lǐ)係統,確保進入烘房空氣的清潔。
為節能(néng)減排,現代噴塗車間普遍采用廢(fèi)氣(qì)循環係統。中效(xiào)板式過濾器在此類(lèi)係統中可有效去除殘(cán)餘漆霧(wù)和顆粒物,避免二次汙染(rǎn)。
在(zài)機器人噴塗區、人工精修區等局部空(kōng)間,中效(xiào)板式過濾器可集成於小型送(sòng)風裝置中,提供獨立潔淨空氣支持。
歐美國家在空氣過濾材料領(lǐng)域的研發起步(bù)較早,已形(xíng)成較為成熟(shú)的技術(shù)體係。
我國近年來在中效空氣過濾材料方麵的研究也取得積極進展:
盡管中效(xiào)板式過濾器在汽(qì)車(chē)噴塗車(chē)間(jiān)中展現出良好性(xìng)能,但仍存在(zài)如下挑戰:
中效板式過濾器憑借其高效的過濾性能、穩定的運行表現和良好的性價比,在汽車噴塗車間空氣質量控製中(zhōng)發揮著(zhe)不可替代的作用。無(wú)論是在提(tí)升塗層(céng)質(zhì)量、延長高效過濾(lǜ)器壽命,還是在節能(néng)減排方麵,都(dōu)展現了其強大的工程應用價值。隨著汽車製造業向智能化、綠色化方向發展,對空(kōng)氣潔淨度(dù)的要求將持續提升。通過不斷的技術創新與(yǔ)產業協同,中效板式過(guò)濾(lǜ)器(qì)將在未來的汽車(chē)噴塗環(huán)境中占(zhàn)據更加重要的位置(zhì)。
ASHRAE. (2017). Standard 52.2-2017: Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size. Atlanta.
Camfil Group. (2023). Hi-Flo Medium Efficiency Filters – Product Catalog. Stockholm, Sweden.
Mann+Hummel GmbH. (2022). Antimicrobial Glass Fiber Media for HVAC Applications. Ludwigsburg, Germany.
武漢理(lǐ)工大學材料(liào)學院. (2023). “耐高溫玻纖空(kōng)氣過濾材料的研發與性能(néng)評估”. 武漢.
清華大學暖通工程研究所. (2024). “空氣過濾係(xì)統CFD優化設計與節能應用(yòng)研究”. 北京.
中國汽車工(gōng)程學會. (2023). 綠(lǜ)色製造節能技術白皮書. 北京.
中國電子工程設計院. (2023). “潔淨室空氣處理係統優化案(àn)例匯編”. 北京.
Zhang, H., et al. (2024). "Performance evalsuation of Medium Efficiency Air Filters in Industrial Cleanrooms." Building and Environment, 251, 111302.
Wang, Y., et al. (2023). "Life Cycle Assessment of Glass Fiber Air Filters in Green Manufacturing." Journal of Cleaner Production, 410, 137305.
Li, X., et al. (2024). "Air Quality Improvement Strategies in Automotive Paint Shops Using Medium Efficiency Filters." Indoor Air, 34(2), 123–134.