Повышенное давление в покрасочной камере

Покрасочная камера – специально оборудованное помещение, предназначенное для покраски металлических изделий, автомобилей. Покраска – сложный технологический процесс, и для получения качественного покрытия изделий бокс проектируется с учетом важных параметров. Одним из основных показателей, обеспечивающих нормальное функционирование всей системы, является вентиляция в покрасочной камере.

Основной проблемой покрасочных камер является выделение большого количества опасных для организма человека и окружающей среды паров растворителей и окрасочного тумана. Поэтому организация правильной вентиляции рабочего пространства помещения – важнейшая задача, требующая проведения точных расчетов. Вентиляция должна быть приточно-вытяжной общеобменной, а в нижней части камеры, т. е. в полу, необходимо установить вытяжку с фильтрующими элементами.

Часто нижняя вытяжка представляет собой утопленный пол с решетчатым основанием, установленным на 10-15 сантиметров выше пола. Между полом и решеткой в этой конструкции расположены вентиляционные вытяжные сопла с фильтрами.

Принцип работы покрасочной камеры

С точки зрения вентиляции покрасочная камера является сложной системой. Для равномерного нанесения краски на изделия, отсутствия разводов и предупреждения других дефектов покраски в боксе должны быть созданы правильно рассчитанные потоки воздуха. Поэтому вентиляция и фильтрация выброса краски – важные элементы каждой покрасочной камеры.

Их использование обеспечивает очистку нагнетаемого извне воздуха и воздуха в рабочем помещении, а также осаждение и вывод наружу окрасочного тумана. Принцип работы покрасочной камеры в режиме окрашивания заключается в одновременном выполнении определенных действий:

• Подача в рабочее помещение воздуха при температуре до 30 градусов;
• Забор отработанного воздуха из рабочего помещения и чистого воздуха с улицы;
• Выброс отработанного и очищенного воздуха из камеры.

Поступающий снаружи воздух очищается от пыли, проходя через пылезадерживающие фильтры, а отсасываемый из камеры отработанный воздух перед выбросом наружу очищается от частиц краски и паров растворителей, для чего используются краскозадерживающие фильтры. При этом кратность воздухообмена в покрасочном боксе, т. е. отношение удаляемого или подаваемого в помещение воздуха за один час к внутреннему объему рабочего помещения, может доходить до 130-200 раз в час.

Получается, что воздух в рабочем пространстве может циркулировать, выбрасываться или подаваться прямотоком.

Виды систем вентиляции

Вентиляция в покрасочной камере может быть одномоторной, двухмоторной и приточно-вытяжной. Кроме того, существуют помещения с проходящим воздушным потоком, с повышенным давлением и с разрежением.

В одномоторных камерах воздух поступает в помещение сверху, в рабочем помещении создается давление и красочный туман опускается вниз и выводится наружу через специально предназначенные для этого отверстия в полу. В двухмоторных камерах воздух поступает также сверху. Дополнительно в них установлен и нижний мотор, отсасывающей воздух из рабочего помещения на улицу.

В таких боксах вентиляция более эффективна, но с экономической точки зрения использование двухмоторной камеры не всегда целесообразно. Например, при небольших объемах покрасочных работ, малых потоках машин часто выгоднее может быть установка одномоторной камеры. Приточно-вытяжная система вентиляции покрасочной камеры работает в трех основных режимах:

1. Режим активной циркуляции воздуха с непрерывной фильтрацией, очисткой его от пыли перед началом работы
2. Режим забора воздуха снаружи с последующей его фильтрацией, нагревом до 30 градусов, подачей в рабочее пространство и выводом наружу без фильтрации через отверстия в полу (т. е. режим, поддерживающий постоянную температуру в камере во время работы)
3. Режим закачки отфильтрованного и нагретого до 60 градусов воздуха из камеры (т. е. сушка изделий после окрашивания)

Приточно-вытяжная вентиляция рассчитывается таким образом, чтобы в рабочем помещении не появлялись «мертвые зоны», в которых не обеспечена достаточная циркуляция воздуха, и после распыления краски ее мелкодисперсная пыль не выводится наружу, а зависает в воздухе.

Наиболее распространены камеры с повышенным давлением, в которых работает два вентилятора – нагнетающий и высасывающий. При этом производительность нагнетающего – больше, и образующийся в результате разности производительности вентиляторов излишек воздуха создает в камере повышенное давление. Внешняя пыль в рабочее пространство попасть не может вследствие того, что она вытесняется воздухом.

В камерах с проходящим потоком воздуха установлено два вентилятора с одинаковой производительностью, в результате чего давление снаружи равно внутреннему давлению в рабочем помещении. В отличие от бокса с повышенным давлением, такая камера должна быть максимально герметизированной во избежание попадания пыли внутрь. А в помещениях с разрежением имеются два вентилятора с разной производительностью: высасывающий воздух из камеры вентилятор имеет большую производительность.

Расчет системы вентиляции

Для правильного функционирования и безопасной работы важно произвести правильный расчет вентиляции внутри помещения, где производится окрашивание. Это поможет эффективно решить вопросы скопления окрасочной пыли и ядовитых паров в помещении, безопасности оператора камеры, а также обеспечит высокое качество покраски автомобиля. Кроме того, правильный расчет вентиляции необходим и с точки зрения предупреждения возникновения пожара и даже взрыва.

Расчет усложняется тем, что расход воздуха для окрашивания изделий зависит от их размеров. Например, для окрашивания небольших изделий кратность воздухообмена должна составлять примерно 5 раз в час, а для покраски автомобиля уже необходима большая кратность воздухообмена – до 100 и больше раз в час, но не менее 40. Получается, что для больших покрасочных камер окраска небольших изделий не выгодна с экономической точки зрения.

В то же время большая кратность воздухообмена необходима для сохранности здоровья маляра, так как при этом в помещении устанавливается оптимальная циркуляция воздуха, и вредные примеси в рабочем пространстве не накапливаются. Поэтому в современных камерах часто рабочие процессы автоматизированы, и вред для здоровья операторов исключен.

Схема вентиляции покрасочной камеры любого типа практически одинакова и заключается в основных режимах воздухообмена в рабочем помещении – подача воздуха в камеру, выброс его наружу и рециркуляция. Воздухообмен всегда осуществляется с применением двух вентиляторов определенной мощности. Расчет системы вентиляции заключается в правильном подборе параметров вентиляторов в соответствии с требуемым воздухообменом в помещении.

Расчет воздухообмена и производительности вентиляторов

В среднем, стандартная покрасочная камера характеризуется производительностью воздухообмена, равной приблизительно 20 тысячам кубических метров в час. Такая производительность одновременно гарантирует выполнение двух важнейших условий:

1. Высокое качество покраски изделий
2. Безопасные условия для работы человека

Для каждого конкретного рабочего помещения номинальный воздушный поток можно рассчитать индивидуально. Для этого необходимо знать объем помещения и среднее рекомендуемое значение кратности воздухообмена (не менее 40 раз в час). Перемножив два этих параметра, можно получить величину номинального воздушного потока для камеры.

Как уже говорилось, вентилятор для помещения окраски необходим не один, а два – приточного и вытяжного типов. Для каждого из них необходимо знать производительность и давление. Падение давления приточного вентилятора рассчитывается в соответствии с площадью потолочного фильтра, а давление падения вытяжного вентилятора – в соответствии с площадью напольного фильтра.

Требуемую для нормальной работы всей системы производительность вентиляторов выбирать необходимо по графикам зависимости давления от величины производительности воздухообмена в рабочем помещении камеры. Обычно такие графики предоставляют производители вентиляторов.

Пол покрасочной камеры – важный элемент вентиляции

Пол окрасочного отсека также является одним из элементов ее системы вентиляции. Для удаления отработанного воздуха в полу делают траншеи, которые потом закрываются металлическими решетками.

В траншеи устанавливают вытяжной вентилятор и фильтры для очистки воздуха. Также можно вместо траншей выполнить поднятие пола на 15–20 сантиметров. Для этого можно использовать готовый рифлено-дырчатый пол из стальных листов. В образовавшееся в результате поднятия пола пространство устанавливают вытяжной вентилятор и фильтры для очистки отработанного воздуха от паров растворителя и мелких частиц краски.

Вытяжные отверстия должны быть расположены так, чтобы в помещении не образовывались «мертвые зоны». Помимо этого, важно обеспечить быстрый и простой доступ к напольным фильтрам для их своевременной замены.

Вентиляционная система своими руками

При самостоятельном сооружении покрасочного бокса установку основных элементов вентиляционной системы начинают после того, как в помещении правильно обшиты стены и установлены осветительные элементы. Стены обычно обшиваются пластиковой вагонкой, металлическими листами. В качестве осветительных приборов рекомендуется использовать светодиодные или люминесцентные лампы. Поток света при этом должен быть не менее шестисот люмен. После этого в пол гаража устанавливают вытяжку, изготовленную на основе вентиляторов. А с помощью нескольких тэнов под потолком устанавливают воздухозабор с тепловой пушкой.

Воздух с помощью воздуховодов разводится из тепловой пушки по периметру рабочего помещения к центру. Тепловая пушка представляет собой вентилятор, который прогоняет воздух через разогретые спирали. При самостоятельном изготовлении тепловой пушки вместо спирали можно использовать нихромовую проволоку. Можно соорудить тепловую пушку и другим способом. Он заключается в проведении гофры от вентиляторов.

Тэнов необходимо установить шесть или восемь. Это электронагревательные приборы, выполненные в виде металлических трубок, которые заполнены электрическим теплопроводящим изолятором. В центре трубки вставлена токопроводящая нить в виде нихромовой проволоки. Эта нить имеет определенное электрическое сопротивление и необходима для передачи требуемой удельной мощности на поверхность тэна. Можно также использовать вместо тэна теплогенератор, который работает на солярке.

Однако тэны считаются более безопасными, поэтому предпочтительнее все-таки устанавливать именно их. Так осуществляется достаточный воздухообмен в покрасочном боксе, изготовленном самостоятельно.

Безопасность вентиляционной системы

Точный расчет и разработка эффективной схемы установки элементов вентиляции необходимы не только для получения отличного качества покраски автомобиля и других изделий, но и для обеспечения безопасной работы операторов камеры. Безопасность вентиляционной системы покрасочного бокса можно обеспечить тремя способами:

1. Установка обратных взрывозащищенных клапанов на воздуховодах;
2. Учет вида примесей, выделяемых в процессе работы;
3. Установка дополнительных местных вытяжных устройств в определенных местах.

Так, если в результате работы выделяются примеси, пары которых легче воздуха, то вентиляция проектируется так, чтобы одна треть воздуха выводилась из нижней камеры, остальной воздух – из верхней. Обратный порядок воздухообмена необходим в том случае, когда пары примесей тяжелее воздуха и, соответственно, их большее количество оседает внизу.

Взрывобезопасные местные вытяжки могут понадобиться в таких местах, где расположены установки струйной окраски, окрасочные столы и стенды, окрасочные ванны. Расчет вентиляционной системы покрасочной камеры – ответственная и непростая задача, от грамотного выполнения которой зависит нормальное функционирование самой системы, а также сохранность здоровья людей.