Порошкообразные краски наносятся на поверхность изделий в специальной камере с помощью электростатического пистолета. В виду сыпучести и неидеальных условий нанесения часть будущего полимерного покрытия остается неиспользованным. Чтобы не терять ценный материал, в состав окрасочной камеры включают рекуперационную систему, состоящую из трубопроводов, блоков очистки и фильтрации.
Не осевшая на поверхность изделий краска с потоком воздуха попадает в транспортный канал и движется в направлении устройства, где происходит осаждение и накопление полимерного порошка для возврата в производственный цикл.
Виды рекуператоров
Существует два способа отделения краски от воздушного потока:
- циклонный:
- картриджный.
Первый применяется, когда в задачи окрасочного производства входит частая смена цветов и видов краски, например, при нанесении декоративных покрытий с градиентами, обилием рисунков и надписей. В устройстве циклона отсутствуют сменяемые расходные материалы, на которых бы задерживалась краска, и очистка от предыдущих порций полимера происходит оперативно. Слабая сторона пневмо-механических решений – не самый высокий коэффициент полезного действия: в классических циклонах рекуперируется от 70 до 90 процентов неиспользованного материала. Существуют более современные и совершенные образцы таких установок, характеризующиеся высокой эффективностью, но такие комплексы стоят ощутимо дороже.
Большинство окрасочных производств решает вопросы нанесения лакокрасочных покрытий с использованием краски одного цвета. В таких случаях практично использовать картриджные системы.
Рекуператоры картриджного типа
Применение механических фильтрующих элементов для изъятия краски из воздушного потока гарантирует рекордную эффективность очистки. Фильтры на основе ткани или бумаги позволяют задерживать до 99 процентов порошка. Недостатком картриджей является необходимость замены фильтров для продолжения работы с краской другого цвета или отличающейся физико-химическими характеристиками. Тем не менее проблема нивелируется доступностью и низкой стоимостью функциональных компонентов картриджей, если переход к использованию другой краски происходит не слишком часто.
Конструкция и принцип работы рекуператора
Такой комплекс интегрируется в систему вентиляции окрасочной камеры. Непосредственно в каналах, ведущих к блоку улавливания порошка, мощным вентилятором создается пониженное давление, что приводит к скоростному движению (в среднем около 20 м/с) потока воздуха с частицами краски в нужном направлении.
Типичный уловитель – это отсек со сменными патронными картриджами и рукавным фильтром. Среднее количество кассет в батарее обычно колеблется от 2 до 5, но не редкость и более производительные установки, состоящие сразу из нескольких блоков.
В верхней части картриджей располагается вытяжка, оснащенная штуцером продувки. В рабочем режиме попадающий во внутреннее пространство установки воздух проходит сквозь фильтрующие элементы, оставляя на плотном материале частицы краски. Когда на поверхности картриджа собирается достаточно толстый слой, препятствующий конвекции, обратными импульсами сжатого воздуха продолжительностью от одной до двух десятых секунды производится страхование полимера в расположенный внизу приемник.
Емкость для улавливаемого порошка краски оснащается виброситом, необходимым, чтобы исключить слишком крупные фракции и случайные загрязнения. Отсюда полимер забирается либо вручную, либо с помощью эжектора. Нередко используются откатные конструкции в виде бака с возможностью псевдоожижения слоя порошка. Это позволяет оперативно очищать оборудование и ускоряет смену краски.
Особенности разработки и ключевые характеристики
При проектировании картриджной системы рекуперации специалисты рассчитывают производительность так, чтобы скорость потока воздуха была достаточной для предотвращения вылета полимера за пределы окрасочной камеры.
Воздух пройдя основной блок рекуперации пропускается через дополнительный фильтр тонкой очистки для полного удаления самой мелкой пыли от краски и затем возвращается обратно в цех. Такая циркуляция значительно более экономична в сравнении с приточно-вытяжной вентиляцией: с одной стороны, воздух помещения надежно защищен от загрязнения, с другой – не требуется дополнительного подогрева в холодное время года. А это означает отсутствие дополнительных энергозатрат и снижение накладных расходов.
Важно также предусмотреть, чтобы система рекуперации отвечала потребностям конкретного производства по следующим параметрам:
- качеству фильтров (необходим специальный антистатический материал);
- соответствию производительности объему камеры напыления;
- эффективности осаждения полимера;
- минимально возможной стоимости эксплуатации;
- присутствию пневмонасоса в комплектном оборудовании.
Особое внимание должно быть уделено объединенной с рекуператором вентиляционной системе. Не рекомендуется допускать концентрации частиц полимера в воздухе, превышающей половину от количества, способного привести к взрыву. Так как для большинства порошковых красок детонационный рубеж начинается в районе 20 г/м3, а предельно допустимой нормой можно считать величину в 10 г/м3. Зная эти показатели и объем камеры, легко подсчитать какой транспорт воздушного потока в м3/ч потребуется обеспечить при заданном значении выброса краски, чтобы добиться безопасных значений.
Нанесение порошковой краски напрямую не связано с улавливанием и возвратом в производственный цикл неиспользованного порошка. Однако система рекуперации представляет собой важнейшую составляющую процесса. Грамотно спроектированное и внедренное оборудование станет гарантией безопасности, высокого качества и конкурентной себестоимости окрасочных работ.
