Промышленная окрасочная камера
Промышленная камера окраски распылением — это вентилируемое ограждение, улавливающее избыточное распыление жидкой краски и пары растворителя. Она подходит производителям, наносящим покрытие на металлические, пластиковые или деревянные детали, в компоновках с поперечным потоком, полутоком сверху вниз, током сверху вниз или открытым фронтом, рассчитанных на скорость воздуха примерно 100 фут/мин (0,5 м/с).
Создана для производителей, которые распыляют жидкую краску на что угодно — от мелкосерийных деталей до крупного оборудования — и нуждаются в контролируемом воздушном потоке, улавливании избыточного распыления и камере, размер которой соответствует обрабатываемой детали.
Технические характеристики
Приведённые ниже значения являются типичными диапазонами для данного типа оборудования. Параметры вашей линии фиксируются в письменной спецификации после анализа ваших деталей, производительности и площадки.
| Схемы воздушного потока | Поперечный поток, полуток сверху вниз, боковой ток сверху вниз, ток сверху вниз и открытый фронт |
|---|---|
| Расчётная скорость при поперечном потоке | Почти всегда минимум 100 фут/мин (0,51 м/с) по сечению камеры; камеры с открытым фронтом часто 125 фут/мин (0,64 м/с) |
| Расчётная скорость при токе сверху вниз | От 30 футов в минуту до более 100 футов в минуту (0,15–0,51 м/с) в среднем при пустой камере; типично 50–100 футов в минуту |
| Ссылка США: OSHA 29 CFR 1910.107(b)(5)(i) | Среднее значение не менее 100 линейных футов в минуту по открытой поверхности или поперечному сечению камеры; не менее 60 футов в минуту для электростатического распыления |
| Ссылка США: OSHA 29 CFR 1910.94(c)(6), Таблица G-10 | Скорости в проёмах камеры от 50 до 250 футов в минуту в зависимости от операции, поперечного потока воздуха и размера камеры |
| Предел концентрации паров | Объём вытяжки, достаточный для поддержания концентрации паров растворителя на уровне 25 % от нижнего предела взрываемости или ниже (US OSHA 1910.94(c)(6)(ii); также NFPA 33 и Международный пожарный кодекс) |
| Объём воздуха при нисходящем потоке | на 20–40 % больше воздуха, чем у камеры с поперечным потоком того же размера |
| Улавливание вытяжным фильтром | Не менее 98 % окрасочного тумана, испытано по ANSI/ASHRAE 52.2 (US EPA 40 CFR 63.11173); камеры с водяной завесой освобождены от этого испытания фильтра |
| Приточный фильтр потолка | Диффузионная среда класса M5 по EN 779 / ISO ePM10 50 % по ISO 16890, используется при скорости воздуха на входе 0,25–0,5 м/с (опубликованные данные одного производителя фильтров) |
| Уровень освещения | 100–150 фут-кандел (около 1 080–1 610 люкс), рекомендация IES для окрасочных камер, как сообщается в отраслевой прессе |
| Режим отверждения (запекания) | Приточная установка сбрасывает воздух при температуре около 140 °F или 160 °F (60 °C или 71 °C) с уменьшенным расходом воздуха и рециркуляцией до 80 % |
Конфигурация камеры
- Кабина из изолированных или однослойных стальных панелей с технологическими дверями, дверью для персонала и смотровыми окнами
- Приточная камера с предварительными фильтрами и потолочными или дверными диффузионными фильтрами
- Вытяжная камера с сухими ступенями фильтров-уловителей краски или секцией водяной отмывки (водяной завесы) с баком, насосом и удалением шлама
- Вытяжной вентилятор и выхлопная труба с двигателем и вентилятором, рассчитанными на классификацию опасной зоны установки
- Приточная установка с горелкой или другим нагревателем для режима окраски и режима отверждения (сушки)
- Герметичные светильники за стеклянными панелями, панель управления с блокировками вентилятора и распыления, манометр перепада давления на фильтрах и подключение системы пожаротушения
Какой тип воздушного потока должна использовать промышленная окрасочная камера?
Поперечный поток — обычный выбор для общепромышленных работ, поскольку он требует наименьшего количества воздуха и не нуждается в приямке; нисходящий поток обеспечивает наиболее чистовую отделку, но требует больше воздуха и напольного приямка. В таблице сравниваются пять распространённых компоновок.
| Тип воздушного потока | Путь воздуха | Необходимость приямка | Преимущества | Ограничения | Типичное использование |
|---|---|---|---|---|---|
| Окрасочная камера с поперечным потоком | Вход через фильтрованные двери или переднюю пленум-камеру, горизонтально вдоль детали, выход через заднюю вытяжную камеру | Нет | Минимальный расход воздуха, вентиляторы меньшего размера и приточная установка, более низкие эксплуатационные расходы | Избыточное распыление может распространяться на другие детали; пыль с пола может затягиваться в воздушный поток | Общая промышленная отделка, множество мелких деталей |
| Камера окраски с половинным нисходящим потоком | Через фильтрованную зону потолка в передней части (первые 25-30 % камеры), затем по диагонали к заднему вытяжному отверстию | Нет | Чище, чем при поперечном потоке, при более низких затратах на установку и эксплуатацию, чем при полном нисходящем потоке | Возможна зона застоя воздуха у пола в передней части | Цеха с ограниченным бюджетом, желающие получить лучшее качество отделки, чем при поперечном потоке |
| Камера бокового нисходящего потока | Вход через полноразмерный фильтрующий потолок, поток вниз на деталь, выход через вытяжные камеры вдоль обеих боковых стен | Нет | Более равномерный воздушный поток и лучший контроль загрязнений без строительных работ | Большая занимаемая площадь, требуется полноразмерная потолочная фильтрация | Объекты, где невозможно вырыть приямок |
| Камера окраски с нисходящим потоком | Вход через полноразмерный фильтрующий потолок, вертикально вниз вокруг детали, выход через фильтрующий приямок в полу или приподнятый пол | Да (смотровая яма или приподнятый подвал) | Наиболее эффективный контроль перераспыления и загрязнения; воздух движется от маляра | Требуется на 20-40 % больше воздуха; неудобно при окрашивании нижних частей крупных изделий | Транспортные средства и покрытия высокого класса |
| Открытая окрасочная камера | Воздух помещения затягивается через открытый фронт, проходит через деталь и выходит через фильтры в задней стенке | Нет | Простой доступ для загрузки; нет дверей или приточного пленума | Использует нефильтрованный цеховой воздух; часто проектируется на 125 футов в минуту | Партии деталей, изделия из дерева и общего металла |
Сухая фильтровальная окрасочная камера или камера с водяной завесой?
Сухая фильтровальная окрасочная камера — более простой и менее капиталоёмкий вариант для большинства промышленных работ; камера с водяной завесой подходит для больших объёмов окраски, где фильтры забивались бы слишком быстро. Обе улавливают избыточное распыление до того, как воздух достигает вытяжного вентилятора.
| Точка сравнения | Сухая фильтровальная окрасочная камера | Окрасочная камера с водяной завесой |
|---|---|---|
| Способ улавливания | Отходящий воздух проходит через ступени фильтра-краскоуловителя | Секция рециркулирующей водяной завесы или скруббера непрерывно собирает частицы краски |
| Капитальные затраты | Ниже | Выше |
| Регулярная работа | Регулярная замена вытяжных фильтров, при которой производство останавливается на время их замены | Удаление шлама с помощью скиммера, центрифуги или ручной очистки — от нескольких дней до месяца в зависимости от объёма краски |
| Подходит для | Малые и средние объёмы краски и частая смена продукции | Большие объёмы покрытия, роботы и конвейерные линии с высокой производительностью |
| Пожарный аспект | Загруженные фильтры являются горючими отходами и защищены спринклерами согласно правилам США | Распыл увлажняется, что снижает риск возгорания для таких покрытий, как нитроцеллюлоза |
| Правило фильтра 6H Агентства по охране окружающей среды США | Фильтры должны обеспечивать улавливание не менее 98 % | Освобождается от требований при эксплуатации в соответствии со спецификацией производителя |
Как определяется размер промышленной окрасочной камеры и рассчитывается расход вытяжного воздуха?
Расход вытяжного воздуха равен площади поперечного сечения камеры, через которое проходит воздух, умноженной на проектную скорость. Размер камеры определяется по самой крупной детали плюс рабочий зазор: отраслевые рекомендации для промышленных работ — не менее 2 футов (0,6 м) по высоте и 5 футов (1,5 м) по ширине и глубине. Приведён только общий пример расчёта, а не коммерческое предложение: деталь шириной 2,4 м x высотой 1,8 м x длиной 5,0 м даёт камеру 3,9 м x 2,4 м x 6,5 м.
| Схема камеры (пример) | Площадь, которую пересекает воздух | Скорость проектирования | Расход вытяжного воздуха, м³/ч | Расход вытяжного воздуха, cfm |
|---|---|---|---|---|
| Поперечный поток воздуха, закрытая камера | Фронт 3,9 x 2,4 м = 9,36 м² (101 ft²) | 100 fpm (0,51 м/с) | 17,100 | 10,080 |
| Камера с открытым фронтом | Фронт 3,9 x 2,4 м = 9,36 м² (101 ft²) | 125 fpm (0,64 м/с) | 21,400 | 12,590 |
| Нисходящий воздушный поток | Площадь 3,9 x 6,5 м = 25,35 м² (273 фут²) | 50 фут/мин (0,25 м/с) | 23,200 | 13,640 |
Компоненты машины
Выбор компонентов соответствует классификации опасной зоны и распыляемому покрытию. Ключевые компоненты доступны от международных брендов, таких как ebm-papst и Ziehl-Abegg для вентиляторов, включая взрывозащищённые версии, Camfil и Freudenberg Viledon для приточных и вытяжных фильтров, Riello, Weishaupt и Maxon для горелок, Siemens, Allen-Bradley и Mitsubishi Electric для ПЛК и HMI, а также Wagner и Nordson для краскопультов и насосов (конфигурируется по спецификации заказчика).
Примеры применения
Используется для машин и крупного оборудования, стальных конструкций, кузовов транспортных средств и прицепов, сельскохозяйственных и строительных компонентов, мебели и изделий из дерева, пластиковых деталей и общих изделий из листового металла.
Инженерные обязательства
Каждая линия проектируется в соответствии с письменной спецификацией рабочих характеристик. Скорость линии, профиль отверждения, толщина покрытия и уровень выбросов указываются в договоре и демонстрируются на вашей собственной детали во время заводских испытаний перед отгрузкой. Одна инженерная команда отвечает за всю цепочку — подготовку поверхности, нанесение, отверждение, транспортировку и контроль выбросов — поэтому компромиссы между ними решаются на чертежной доске, а не на вашем заводском полу.
Обслуживание и поставка
Стандартные конфигурации отгружаются в течение 30-60 дней с гарантией 12 месяцев на всю машину и 36 месяцев на критические компоненты. Установка на месте, пусконаладка и обучение операторов доступны по всему миру, а настройка процессов и поддержка запасных частей продолжаются в течение всего срока службы линии.
Часто задаваемые вопросы
Какая скорость воздуха необходима промышленной окрасочной камере?
Обычно ориентируются на правила США. OSHA 29 CFR 1910.107 требует в среднем не менее 100 фут/мин по открытой поверхности или поперечному сечению камеры с сухими фильтрами, или 60 фут/мин для электростатического распыления, а в 1910.94 Таблица G-10 указано 50-250 фут/мин в зависимости от операции. Другие страны применяют свои стандарты, поэтому следует проверять местные нормы.
Всегда ли окрасочная камера с нисходящим потоком лучше камеры с поперечным потоком?
Нет. Нижний отсос обеспечивает более сильный контроль над переносом краски, но торговые данные показывают, что его объём воздуха на 20-40 % выше, с соответственно более высокими капитальными и эксплуатационными затратами, и ему требуется яма или приподнятый пол. Поперечный отсос — наиболее распространённая промышленная компоновка и подходит для многих общих отделочных работ.
Насколько большой должна быть камера для окраски крупногабаритного оборудования?
Начните с самой крупной заготовки. Отраслевые рекомендации для промышленных камер добавляют не менее 2 футов к высоте и 5 футов к ширине и глубине, с расстоянием около 3 футов между деталями, когда несколько окрашиваются вместе. Для авиационных работ используются гораздо большие зазоры, с местом для подъёмников или строительных лесов.
Какое освещение и электрооборудование можно использовать внутри камеры для окраски распылением?
Согласно US OSHA 1910.107 допускается только стационарное освещение, отделённое от зоны распыления герметичными стеклянными панелями. Сводки пожарных норм требуют светильников, сертифицированных для опасной классификации, и электропроводки внутри зоны распыления с рейтингом Class I Division 1. Вентиляторы, двигатели и элементы управления выбираются по той же классификации.
Может ли камера также сушить краску?
Да, с блоком подпитки воздуха, имеющим режим сушки. Опубликованные данные блока показывают температуру подаваемого воздуха около 140 °F или 160 °F в режиме сушки при сниженном расходе воздуха и рециркуляции до 80 %. Сводки пожарных норм США требуют периода продувки перед сушкой и блокировок, предотвращающих распыление во время цикла сушки.