Buồng phun sơn công nghiệp
Buồng phun sơn công nghiệp là một kết cấu kín có thông gió, dùng để thu giữ sơn lỏng bị phun tràn và hơi dung môi. Nó phù hợp với các nhà sản xuất sơn phủ các chi tiết kim loại, nhựa hoặc gỗ, theo các kiểu bố trí luồng gió ngang, bán hướng xuống, hướng xuống hoặc mặt mở, được thiết kế quanh vận tốc khí khoảng 100 fpm (0,5 m/s).
Được chế tạo cho các nhà sản xuất phun sơn lỏng lên mọi thứ từ các chi tiết theo lô nhỏ đến thiết bị lớn và cần luồng khí được kiểm soát, thu giữ sơn phun tràn và buồng phun có kích thước phù hợp với phôi.
Thông số kỹ thuật
Các giá trị dưới đây là phạm vi điển hình cho loại thiết bị này. Các thông số cho dây chuyền của bạn được cố định trong bản đặc tả kỹ thuật bằng văn bản sau khi chúng tôi xem xét chi tiết, sản lượng và mặt bằng của bạn.
| Các kiểu bố trí luồng khí | Luồng gió ngang, bán hướng xuống, hướng xuống bên, hướng xuống và mặt mở |
|---|---|
| Vận tốc thiết kế luồng gió ngang | Hầu như luôn tối thiểu 100 fpm (0,51 m/s) trên tiết diện buồng phun; buồng phun mặt mở thường 125 fpm (0,64 m/s) |
| Vận tốc thiết kế hướng xuống | Từ 30 fpm đến hơn 100 fpm (0,15-0,51 m/s) tính trung bình khi buồng trống; 50-100 fpm là điển hình |
| Tham chiếu Hoa Kỳ: OSHA 29 CFR 1910.107(b)(5)(i) | Trung bình ít nhất 100 fpm tuyến tính trên mặt mở hoặc mặt cắt ngang của buồng; ít nhất 60 fpm đối với phun tĩnh điện |
| Tham chiếu Hoa Kỳ: OSHA 29 CFR 1910.94(c)(6), Bảng G-10 | Vận tốc vào các cửa mở của buồng từ 50 đến 250 fpm tùy thuộc vào thao tác, luồng gió ngang và kích thước buồng |
| Giới hạn nồng độ hơi | Lưu lượng hút đủ để giữ nồng độ hơi dung môi ở mức 25 % giới hạn nổ dưới hoặc thấp hơn (US OSHA 1910.94(c)(6)(ii); cũng theo NFPA 33 và International Fire Code) |
| Lưu lượng khí thổi xuống | Nhiều hơn 20-40 % không khí so với buồng thổi ngang cùng kích thước |
| Bắt giữ bộ lọc khí thải | Ít nhất 98 % sơn phun tràn, được thử nghiệm theo ANSI/ASHRAE 52.2 (US EPA 40 CFR 63.11173); buồng rửa nước được miễn thử nghiệm bộ lọc này |
| Bộ lọc cấp khí trần | Phương tiện khuếch tán loại M5 theo EN 779 / ISO ePM10 50 % theo ISO 16890, được sử dụng ở vận tốc mặt 0,25-0,5 m/s (dữ liệu công bố của một nhà sản xuất bộ lọc) |
| Mức độ chiếu sáng | 100-150 foot-candle (khoảng 1.080-1.610 lux), khuyến nghị của IES cho buồng phun sơn như được báo cáo trên báo chí chuyên ngành |
| Chế độ sấy (nung) | Bộ cấp khí bổ sung xả ở khoảng 140 °F hoặc 160 °F (60 °C hoặc 71 °C) với lưu lượng khí giảm và tuần hoàn lên đến 80 % |
Cấu hình buồng
- Buồng bằng tấm thép cách nhiệt hoặc một lớp với cửa sản phẩm, cửa cho người và cửa sổ quan sát
- Khoang cấp khí với bộ lọc sơ cấp và bộ lọc khuếch tán trần hoặc cửa
- Buồng xả với các tầng lọc chặn sơn khô hoặc phần rửa nước (màn nước) với bể, bơm và loại bỏ bùn
- Quạt xả và ống khói với động cơ và quạt được định mức cho phân loại khu vực nguy hiểm của hệ thống lắp đặt
- Bộ cấp khí bổ sung với đầu đốt hoặc bộ gia nhiệt khác cho chế độ phun và chế độ sấy (nung)
- Đèn chiếu sáng kín sau tấm kính, bảng điều khiển với khóa liên động quạt và phun, đồng hồ đo áp suất qua các bộ lọc và kết nối chữa cháy
Loại lưu lượng khí nào mà buồng phun công nghiệp nên sử dụng?
Crossdraft là lựa chọn thông thường cho công việc công nghiệp nói chung vì nó cần ít không khí nhất và không cần hố; downdraft mang lại bề mặt hoàn thiện sạch nhất nhưng cần nhiều không khí hơn và một hố sàn. Bảng so sánh năm bố cục phổ biến.
| Loại luồng khí | Đường đi của khí | Cần hố | Ưu điểm | Hạn chế | Sử dụng điển hình |
|---|---|---|---|---|---|
| Buồng sơn cross draft | Vào qua cửa có lọc hoặc buồng gió phía trước, theo phương ngang dọc theo chi tiết, ra qua buồng xả phía sau | Không | Lưu lượng khí thấp nhất, quạt nhỏ hơn và bộ cấp khí bổ sung, chi phí vận hành thấp hơn | Sương sơn có thể bay sang các bộ phận khác; bụi sàn có thể bị hút vào luồng khí | Hoàn thiện công nghiệp thông dụng, nhiều chi tiết nhỏ |
| Buồng sơn bán hút xuống | Đi vào qua vùng trần có lọc ở phía trước (25-30 % đầu tiên của buồng), sau đó theo đường chéo đến cửa xả phía sau | Không | Sạch hơn so với hút ngang với chi phí lắp đặt và vận hành thấp hơn so với hút xuống hoàn toàn | Có thể có vùng khí tù gần sàn ở phía trước | Các xưởng có ngân sách hạn chế muốn có độ hoàn thiện tốt hơn so với buồng phun hút ngang |
| Buồng phun hút xuống bên hông | Không khí vào qua trần lọc toàn bộ chiều dài, đi xuống qua chi tiết, thoát ra qua các khoang xả dọc theo cả hai tường bên | Không | Luồng khí đồng đều hơn và kiểm soát ô nhiễm tốt hơn mà không cần thi công xây dựng | Diện tích chiếm chỗ rộng hơn, cần duy trì hệ thống lọc toàn trần | Các địa điểm không thể đào hố |
| Buồng phun sơn hút xuống | Không khí vào qua trần lọc toàn bộ, đi thẳng đứng xuống quanh chi tiết, thoát ra qua hố sàn có lọc hoặc sàn nâng | Có (hố hoặc tầng hầm nâng cao) | Kiểm soát sương phun và nhiễm bẩn mạnh nhất; không khí di chuyển ra xa thợ sơn | Cần thêm 20-40 % không khí; bất tiện khi sơn mặt dưới của các vật thể lớn | Xe cộ và lớp hoàn thiện có ngoại quan cao |
| Buồng phun kiểu mặt hở | Không khí trong phòng được hút vào qua mặt trước hở, đi ngang qua chi tiết, thoát ra qua bộ lọc ở tường sau | Không | Truy cập đơn giản để xếp tải; không có cửa hoặc hộp cấp khí | Sử dụng không khí xưởng chưa lọc; thường được thiết kế ở 125 fpm | Gia công theo lô, sản phẩm gỗ và kim loại thông dụng |
Buồng phun sơn khô hay buồng phun sơn nước?
Buồng phun sơn khô là lựa chọn đơn giản hơn và ít vốn hơn cho hầu hết công việc công nghiệp; buồng phun sơn nước phù hợp với khối lượng sơn lớn khi bộ lọc sẽ nhanh chóng bị quá tải. Cả hai đều giữ lại sơn thừa trước khi không khí đến quạt hút.
| Điểm so sánh | Buồng phun sơn khô | Buồng phun sơn nước |
|---|---|---|
| Phương pháp giữ lại | Không khí thải đi qua các tầng lọc chặn sơn | Màn nước tuần hoàn hoặc bộ phận scrubber thu gom các hạt sơn liên tục |
| Chi phí vốn | Thấp hơn | Cao hơn |
| Công việc thường xuyên | Thay bộ lọc xả khí định kỳ, việc này làm dừng sản xuất trong khi thực hiện | Loại bỏ bùn bằng máy vớt, máy ly tâm hoặc vệ sinh thủ công, từ vài ngày đến hàng tháng tùy theo lượng sơn |
| Phù hợp cho | Lượng sơn thấp đến trung bình và thay đổi sản phẩm thường xuyên | Lượng sơn lớn, robot và dây chuyền băng tải khối lượng lớn |
| Khía cạnh hỏa hoạn | Bộ lọc đã qua sử dụng là chất thải dễ cháy và được bảo vệ bằng hệ thống phun nước theo quy định của Hoa Kỳ | Sơn quá mức được làm ẩm, giúp giảm nguy cơ cháy với các loại sơn như nitrocellulose |
| Quy định bộ lọc 6H của US EPA | Bộ lọc phải thể hiện khả năng giữ lại ít nhất 98 % | Được miễn trừ khi vận hành theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất |
Buồng sơn công nghiệp được định cỡ như thế nào và lưu lượng khí thải của nó được tính ra sao?
Lưu lượng khí thải bằng diện tích mặt cắt ngang của buồng mà không khí đi qua nhân với vận tốc thiết kế. Buồng được định cỡ từ chi tiết lớn nhất cộng với khoảng trống làm việc: hướng dẫn thực hành cho công việc công nghiệp là ít nhất 2 ft (0,6 m) về chiều cao và 5 ft (1,5 m) về chiều rộng và chiều sâu. Chỉ là ví dụ tính toán chung, không phải báo giá: chi tiết rộng 2,4 m x cao 1,8 m x dài 5,0 m cho ra buồng 3,9 m x 2,4 m x 6,5 m.
| Bố trí buồng (ví dụ) | Diện tích mà không khí đi qua | Vận tốc thiết kế | Lưu lượng khí thải, m³/h | Lưu lượng khí thải, cfm |
|---|---|---|---|---|
| Gió ngang, kín | Diện tích bề mặt 3,9 x 2,4 m = 9,36 m² (101 ft²) | 100 fpm (0,51 m/s) | 17,100 | 10,080 |
| Buồng hút kiểu hở | Diện tích bề mặt 3,9 x 2,4 m = 9,36 m² (101 ft²) | 125 fpm (0,64 m/s) | 21,400 | 12,590 |
| Luồng khí hướng xuống | Tầng 3,9 x 6,5 m = 25,35 m² (273 ft²) | 50 fpm (0,25 m/s) | 23,200 | 13,640 |
Linh kiện máy
Việc lựa chọn linh kiện tuân theo phân loại khu vực nguy hiểm và loại sơn được phun. Các linh kiện chính có sẵn từ các thương hiệu quốc tế như ebm-papst và Ziehl-Abegg cho quạt, bao gồm cả phiên bản chống nổ, Camfil và Freudenberg Viledon cho bộ lọc cấp và thải, Riello, Weishaupt và Maxon cho đầu đốt, Siemens, Allen-Bradley và Mitsubishi Electric cho PLC và HMI, và Wagner và Nordson cho súng phun và bơm (có thể cấu hình theo yêu cầu của khách hàng).
Tài liệu tham khảo ứng dụng
Được sử dụng cho máy móc và thiết bị lớn, kết cấu thép, thân xe và rơ-moóc, linh kiện nông nghiệp và xây dựng, đồ nội thất và sản phẩm gỗ, chi tiết nhựa và các sản phẩm kim loại tấm thông dụng.
Cam kết kỹ thuật
Mỗi dây chuyền được thiết kế dựa trên một đặc tả hiệu suất bằng văn bản. Tốc độ dây chuyền, cấu hình đóng rắn, độ dày màng sơn và mức phát thải được ghi rõ trong hợp đồng và được chứng minh trên chính chi tiết của bạn tại buổi chạy thử nghiệm tại nhà máy trước khi giao hàng. Một đội ngũ kỹ thuật chịu trách nhiệm toàn bộ chuỗi — tiền xử lý, phun phủ, đóng rắn, vận chuyển và kiểm soát phát thải — để các đánh đổi giữa chúng được giải quyết trên bản vẽ, không phải trên sàn nhà máy của bạn.
Dịch vụ & Giao hàng
Các cấu hình tiêu chuẩn được giao trong 30-60 ngày với bảo hành toàn máy 12 tháng và bảo hành linh kiện quan trọng 36 tháng. Dịch vụ lắp đặt tại chỗ, chạy thử và đào tạo vận hành có sẵn trên toàn thế giới, và hỗ trợ tinh chỉnh quy trình và phụ tùng thay thế tiếp tục trong suốt vòng đời hoạt động của dây chuyền.
Câu hỏi thường gặp
Buồng phun sơn công nghiệp cần tốc độ gió bao nhiêu?
Quy định của Hoa Kỳ thường được dùng làm tham chiếu. OSHA 29 CFR 1910.107 yêu cầu trung bình ít nhất 100 fpm trên bề mặt mở hoặc mặt cắt ngang của buồng lọc khô, hoặc 60 fpm đối với phun tĩnh điện, và 1910.94 Bảng G-10 đưa ra 50-250 fpm theo từng thao tác. Các quốc gia khác áp dụng tiêu chuẩn riêng, vì vậy nên kiểm tra quy định địa phương.
Buồng phun sơn hướng xuống có luôn tốt hơn buồng phun sơn hướng ngang không?
Không. Downdraft cho khả năng kiểm soát sương phun mạnh hơn, nhưng dữ liệu thương mại cho thấy lưu lượng khí của nó cao hơn 20-40 %, kéo theo chi phí vốn và vận hành cao hơn tương ứng, và nó cần một hố hoặc sàn nâng. Crossdraft là bố trí công nghiệp phổ biến nhất và phù hợp cho nhiều công việc hoàn thiện thông thường.
Buồng phun sơn cho thiết bị lớn nên có kích thước bao nhiêu?
Bắt đầu từ phôi lớn nhất. Hướng dẫn thương mại cho buồng công nghiệp cộng thêm ít nhất 2 ft vào chiều cao và 5 ft vào chiều rộng và chiều sâu, với khoảng 3 ft giữa các chi tiết khi sơn nhiều chi tiết cùng lúc. Công việc hàng không sử dụng khoảng trống lớn hơn nhiều, với chỗ cho xe nâng hoặc giàn giáo.
Có thể sử dụng thiết bị chiếu sáng và điện nào bên trong buồng phun sơn?
Theo OSHA 1910.107 của Hoa Kỳ, chỉ cho phép đèn cố định, được ngăn cách khỏi khu vực phun bằng các tấm kính kín. Các bản tóm tắt quy chuẩn phòng cháy yêu cầu các bộ đèn được liệt kê cho phân loại nguy hiểm, và hệ thống dây điện bên trong không gian phun được xếp hạng Class I Division 1. Quạt, động cơ và bộ điều khiển được chọn theo cùng phân loại.
Buồng phun có thể sấy khô sơn luôn không?
Có, với một bộ cấp khí bổ sung có chế độ sấy khô. Dữ liệu công bố của bộ thiết bị cho thấy khí thải khoảng 140 °F hoặc 160 °F ở chế độ sấy khô với lưu lượng khí giảm và tái tuần hoàn lên đến 80 %. Các bản tóm tắt quy chuẩn phòng cháy của Hoa Kỳ yêu cầu thời gian xả khí trước khi sấy khô và các khóa liên động ngăn việc phun trong chu trình sấy khô.