在工業(yè)涂裝生產(chǎn)中,涂料揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣(含揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs、顆粒物等)是主要污染源,直接影響車間環(huán)境與周邊空氣質(zhì)量。涂裝機(jī)器人作為自動(dòng)化涂裝設(shè)備,其廢氣處理功能已成為核心配置之一,隨著環(huán)保要求的提升,主流涂裝機(jī)器人的廢氣處理系統(tǒng)不斷升級(jí),從單一凈化走向“收集-凈化-排放”全流程處理,適配汽車、五金、家電等不同行業(yè)的涂裝場景,但其完善程度受設(shè)備配置、工藝設(shè)計(jì)、行業(yè)需求等因素影響,需結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景具體分析。
從廢氣收集環(huán)節(jié)來看,涂裝機(jī)器人的廢氣處理功能首先體現(xiàn)在有效收集設(shè)計(jì)上。目前多數(shù)涂裝機(jī)器人會(huì)搭配專用的封閉式噴涂房與局部排風(fēng)裝置,噴涂房采用密封結(jié)構(gòu),減少廢氣外溢;在機(jī)器人機(jī)械臂末端的噴槍周圍,設(shè)置環(huán)形吸氣罩,通過負(fù)壓吸附原理,將噴涂過程中產(chǎn)生的廢氣直接收集,避免廢氣擴(kuò)散至車間內(nèi)部。部分針對大型工件(如汽車車架、大型機(jī)械設(shè)備外殼)的涂裝機(jī)器人,還會(huì)配備可升降式風(fēng)幕系統(tǒng),在噴涂區(qū)域形成氣流屏障,引導(dǎo)廢氣向吸氣口流動(dòng),提升收集效率。數(shù)據(jù)顯示,合理配置的收集系統(tǒng)能將廢氣收集率提升至90%以上,為后續(xù)凈化處理奠定基礎(chǔ)。此外,部分涂裝機(jī)器人采用內(nèi)置式廢氣收集結(jié)構(gòu),將吸氣通道與機(jī)械臂集成,減少設(shè)備占用空間,尤其適合中小型涂裝車間的布局需求。
凈化處理環(huán)節(jié)是涂裝機(jī)器人廢氣處理功能的核心,主流設(shè)備通常采用“預(yù)處理+主處理”的組合工藝,適配不同成分的廢氣。預(yù)處理階段多采用過濾裝置,通過初效濾網(wǎng)去除廢氣中的涂料顆粒物(如漆霧),避免顆粒物堵塞后續(xù)凈化設(shè)備;對于水溶性涂料產(chǎn)生的廢氣,會(huì)增加噴淋塔,利用水幕吸附廢氣中的可溶性成分,進(jìn)一步凈化廢氣。主處理階段則根據(jù)廢氣中VOCs的濃度與成分,選擇不同的凈化技術(shù):中低濃度VOCs廢氣常用活性炭吸附法,通過活性炭的多孔結(jié)構(gòu)吸附有機(jī)化合物,吸附飽和后可通過熱脫附再生,實(shí)現(xiàn)活性炭循環(huán)利用;高濃度VOCs廢氣則多采用催化燃燒法,在催化劑作用下,將有機(jī)化合物分解為二氧化碳與水,凈化效率可達(dá)95%以上,且能回收燃燒產(chǎn)生的熱量,降低能耗;部分涂裝機(jī)器人還會(huì)配備RTO(蓄熱式熱氧化爐),通過蓄熱體回收熱量,進(jìn)一步提升能源利用率,適合大規(guī)模涂裝生產(chǎn)線的廢氣處理。
排放環(huán)節(jié)的達(dá)標(biāo)控制是衡量廢氣處理功能完善與否的關(guān)鍵。涂裝機(jī)器人的廢氣處理系統(tǒng)會(huì)在排放口設(shè)置在線監(jiān)測設(shè)備,實(shí)時(shí)檢測廢氣中VOCs濃度、顆粒物含量等指標(biāo),數(shù)據(jù)同步傳輸至環(huán)保監(jiān)管平臺(tái)與車間控制系統(tǒng),若檢測到指標(biāo)超標(biāo),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警并暫停涂裝機(jī)器人運(yùn)行,直至故障排除。目前國內(nèi)工業(yè)涂裝廢氣排放執(zhí)行《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 37822-2019)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),主流涂裝機(jī)器人的廢氣處理系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下,排放的VOCs濃度可控制在80mg/m3以下,顆粒物濃度低于10mg/m3,滿足多數(shù)地區(qū)的環(huán)保要求。針對環(huán)保要求更為嚴(yán)格的地區(qū)(如長三角、珠三角等),部分涂裝機(jī)器人還可升級(jí)配置二級(jí)凈化裝置,如光催化氧化設(shè)備,進(jìn)一步降低排放濃度,確保達(dá)標(biāo)排放。