Вентиляция покрасочной камеры: как рассчитать и сделать своими руками

Стоимость

Цена такой печи, сделанной самостоятельно, заключается в энергозатратах и приобретении расходных материалов. Плюс ваши калории. На этом деле можно сэкономить от 150 до 300 тысяч рублей. Инфракрасная печь обойдётся вам примерно в 400 тысяч.

Камера для сушки порошковой краски позволяет протекать процессу полимеризации более рационально, не нарушая качества декоративного слоя краски, который еще очень чувствителен к внешним воздействиям. Согласно законам кинетики, реакция полимеризации проходит при определенной температуре и времени, также данный процесс напрямую зависит от состава композиции порошковой краски. В камере горячей сушки быстро и равномерно нагревается весь слой покрытия до определенной температуры, в данных условиях порошковый слой, расплавляясь, достигает минимальной вязкости, в результате чего начинается плавный процесс полимеризации.

Обычно температура в камере для сушки может варьироваться от 110 до 250 градусов, а время выдержки — от 5 до 30 минут. Особенное влияние на процесс отверждения имеют толщина рабочей поверхности и ее форма. Постоянная температура в камере и контроль ее во время всего процесса обеспечивают надежное равномерное покрытие с блеском. Действительно, современные камеры для сушки порошковой краски способны создать равномерный и быстрый поток горячего воздуха по всей печи, благодаря эффективной и экономичной системе циркуляции и нагревания воздуха. Кстати, у этих камер достаточно надежная термоизоляция, которая напрочь предотвращает теплопотери.

В качестве энергоносителей в камере сушки может применяться не только природный газ, но и дизельное топливо и электроэнергия. Нагрев воздуха в данных печах сушки может осуществляться при помощи теплообменника косвенным методом. Для того чтобы перейти с газа на дизельное топливо и наоборот, нужно всего лишь заменить горелку. Более того, модульная конструкция камер для сушки порошковой краски достаточно быстро позволяет производить сборку, а также устанавливать необходимый ее размер. Техобслуживание данного оборудования проводится также легко и быстро, как и ее сборка.

На сегодняшний день, камера для сушки порошковой краски имеет несколько конструкционных разновидностей. Камеры для сушки бывают непрерывного действия и камерные, их корпуса состоят из кассет с прочными двойными стенками, они выполнены из листового металла. Между прочными двойными стенками прокладывается изолирующий материал. При монтаже отдельных кассет используют уплотнительную массу, для того чтобы плотно изолировать места их стыков. Однако, на участке напыления порошковой краски ни в коем случае нельзя использовать герметики с содержанием силикона, потому как их остатки образуют дефекты — кратеры.

Камера для сушилки порошковой краски представляет собой самую простую конструкцию печи полимеризации, которая загружается в периодическом режиме. Они обычно используются при небольшой пропускной способности либо при существенных изменениях горячей сушки, к примеру, разное время сушки необходимо для изделий с покрытием разной толщины, также для деталей с покрытием ЛКМ применяют разную температуру. Конечно, в данном оборудовании существует один большой недостаток — это загрузка окрашенных деталей отдельными партиями. То есть, в то время, когда двери камеры распахиваются для загрузки или, наоборот, выгрузки изделий, температура, соответственно, падает, и для нагрева до определенного уровня необходимо ждать некоторое время, а для правильной растекаемости краски на рабочей поверхности, необходимая температура должна быть достигнута за более быстрое время. Что, соответственно, сказывается на качестве декоративного покрытия.

Расчет

Наиболее важная часть создания вентиляции – проведение расчетов. Грамотно составленная схема не оставит мертвых зон и обеспечит достаточный приток свежего воздуха

Важно рассчитать два параметра: площадь отверстий и воздухообмен – объем воздуха, нагнетаемого в помещение в час

Воздухообмен считают по формуле:

Р = Ширина*Длина*Высота* (температура внутри – температура снаружи)*0,36, где габариты – это размер покрасочной камеры, а 0,36 – поправочный коэффициент.

При расчете разницы температуры делают поправку на сезонность. Считается, что внутри должна поддерживаться температура +22 °С. А снаружи определяют максимум и минимум и считают 2 разницы. Потом берется среднее.

Пример! Есть бокс 4Х6Х2,8 метра, температура снаружи +10 °С. Тогда воздухообмен: Р=4*6*2,8*(22-10)*0,36 = 290,304 метров кубических в час. Значит, за час в помещении объемом 67 метров кубических воздух должен полностью смениться примерно 4 раза. На время сушки этот параметр увеличивается.

Габариты вентканала считают из соотношения: на 1 квадратный метр должно приходиться 1,5 сантиметра отверстия. Если площадь потолка 6×4 метра – 24 метра квадратных, то площадь вентиляции – 0,36 метра. При монтаже можно разделить одно отверстие на несколько дырок меньшего размера, например, на пару – по 0,18 метра. Если помещение активно используется, то обязательно ставят вентилятор.

Общая информация

Покрасочная камера – это специальное помещение, которое предназначено для проведения качественной покраски различных поверхностей. Прежде всего, такие объекты применяются для нанесения краски на металлические поверхности.

Высокий уровень обеспечивается распылением мельчайших частиц краски с растворителем. Своеобразный «туман» равномерно оседает на металлической поверхности, обеспечивая необходимый эффект.

С цехами неразрывно связаны помещения, оборудованные пескоструйным оборудованием. Пескоструйка служит для удаления загрязнений, следов коррозии и старых покрытий. Для решения этой задачи используются различные абразивные материалы.

Зачем нужен воздухообмен в малярке?

Обеспечение безопасности людей.
Создание благоприятных технологических условий.
Соблюдение требований безопасности.

Вентиляция в малярных цехах выполняет следующие задачи:

выведение отработанных масс газа, с высокой концентрацией вредных элементов;
постоянное поступление в помещение свежего воздуха с оптимальными параметрами чистоты, температуры, влажности;
рециркуляция воздуха, то есть очистка отработанных масс и многократное их использование после смешивания со свежим кислородом.

Вентиляция покрасочной камеры может быть трёх видов:

Приточно-вытяжная.
Одномоторная.
Двухмоторная.

Вентиляция на территории покрасочной камеры может быть трех типов: приточно-вытяжной, одномоторной и двухмоторной

Расчет вентиляции для покрасочной камеры

Для расчета выделения вредных веществ существуют методики и даже программные комплексы (например ERA).

Исходными данными для расчета служат:

площадь рабочего пространства, его габариты
объем помещения
количество вредных веществ. или количество наносимой краски в час, способ нанесения, марка краски
расчетная температура и влажность
число рабочих

На результат работы и здоровье маляра большое влияние имеет точность расчетов. Прежде всего если зона застоя образуется на уровне дыхательных путей человека, это сильно повлияет на его здоровье.

Воздухообмен рассчитывается на ассимиляцию вредностей. Однако существует несколько способов расчета воздухообмена для покрасочной камеры:

Многие специалисты принимают воздухообмен по кратности 6-8-крат обмен при покраске отдельных элементов и 100-150-кратный при покраске авто или больших изделий. Подача воздуха в единицу времени рассчитывается по формуле: P=Кх(АхBхH), м³/ч, где: К – рекомендованная кратность воздухообмена (берется из специальных таблиц), А, В, Н – соответственно, длина, ширина и высота помещения, м.
При отсутствии количества выделяемых веществ, можно расчитать: P=(t₁-t₂)хVх0,36, м3/ч, где t₁-t₂ – разница температур на улице и в помещении ,V – объем помещения, м3, 0,36 – коэффициент кратности.
Самый правильный способ это когда известно количество вредных веществ, тогда расчет происходит таким способом: Р = m х Q х Д, где m– расход краски кг/ч, Q – количество воздуха для разбавления выделяющихся веществ, м3/ч, Д – коэффициент учитывающий величину выделений.

Вентиляция в покрасочной камере. Пример расчета

Рассмотрим одну и ту же камеру в разных вариантах расчета. Размер покрасочной камеры 7х3 м и 2,8 м высотой. Красится вся машина, поэтому кратность принимаем 100. Температура наружного воздуха -20, внутреннего +25. Краска перхлорвиниловая эмаль, расход 2 кг/ч. Время нахождения изделия в камере 4 мин.

1 способ

Р = 100 х (7 х 3 х 2,8) = 5880 м³/час

2 способ

Р = (25+20)х (7 х 3 х 2,8)х0,36 = 952,56 м³/час

3 способ

Вначале необходимо определить из таблицы определить коэффициент интенсивности испарения.

Для перхлорвиниловой эмали это значение составляет 0,16. Из этой же таблицы видно, что для разбавления летучих необходимо 9000 м3/кг краски. Далее из графика определим значение коэффициента Д.

Подставим все необходимые данные в формулу и получим:

Р = 0,33х 9000х2 = 5940 м³/час

Так вот, из вышеописанного видно, что последний способ наиболее точный. После расчета производительности вентиляции, необходимо рассчитать мощность вентилятора.

И наконец-то наиболее правильный пример расчета:

Покрасочная камера будет максимально безопасная и производительна если, во-первых, правильно рассчитать систему, во-вторых, соблюдать все нормы установки.

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:

Установка обратных взрывозащищенных клапанов на воздуховодах;
Учет вида примесей, выделяемых в процессе работы;
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.

Вентиляция покрасочной камеры – это только не только средство повышения комфорта, но и необходимое условие обеспечения собственной безопасности. Вытяжка помогает отводить токсичные испарения, выделяющиеся при нанесении краски, а также удаляют пыль, мелкие абразивные частицы, которые могли остаться в воздухе после шлифовки поверхности ручным или электрическим инструментом.

Если вы намерены в гараже производить покраску автомобилей, каких-либо деталей или производить декоративную обработку поверхностей, вентиляция в покрасочной камере позволит выполнить санитарно-гигиенические требования. Ее легко можно сделать своими руками, без значительных финансовых вложений, произведя расчеты производительности и правильный монтаж.

Традиционно в гараже достаточно пыльно. Для нанесения качественного лакокрасочного покрытия такие условия не подойдут. Именно по этому, профессиональные покрасочные камеры оснащены системой вытяжек, с установленными фильтрами, клапанами и воздушными насосами. Более того, в гараже подобного типа стены изолируются полиэтиленовой пленкой или брезентом, а сам мастер надевает специальный костюм для покраски. Главная же задача вентиляции, которую вы будете делать своими руками – это отвод покрасочного тумана. Обычная вытяжка не справится с этой задачей, ни по причине низкой производительности, ни по месту расположение, которое не позволяет равномерно производить удаление загрязненного воздуха.

Фильтры

Данные устройства — очень важные компоненты вентиляционной системы, так как от них зависит качество воздуха, как поступающего в покрасочную камеру, так и выходящего из нее. Для рассматриваемых помещений применяют несколько видов фильтров, однако вытяжки для покрасочных камер оснащают обычно картонными фильтрами.

Данные приспособления очень эффективно очищают выводимый из помещения воздух благодаря тому, что лаковая пыль застывает в них. К тому же картонные фильтры просты в эксплуатации, так как характеризуются продолжительным сроком службы, а их установку и утилизацию легко сделать своими руками. Стоимость рассмотренных приспособлений составляет 4000-5000 рублей.

Эксплуатация вытяжных фильтров затруднена тем, что они со временем засоряются краской, лаком и пылью. Вследствие этого снижается скорость прохождения воздуха через них, и, соответственно, нарушается режим его циркуляции в покрасочной камере, в результате чего образуются лакокрасочные взвеси.

Временно данную проблему можно решить путем снижения производительности подающих воздух вентиляторов. Однако все равно желательно как можно скорее заменить фильтры, поэтому на стадии создания вентиляционной системы покрасочной камеры нужно сделать доступ к ним как можно более простым для быстрой замены.

Первый из них служит для улавливания крупных частиц пыли, а второй задерживает мелкие частицы, капли краски и летучие соединения. Поэтому их называют фильтрами грубой и тонкой очистки воздуха соответственно. Таким образом, в двухступенчатой системе фильтрации происходит распределение нагрузки между двумя фильтрами, что позволяет увеличить продолжительность эксплуатационного срока их обоих.

Функции вентиляционной системы

Чтобы конечный результат покраски был качественным, нужно поддерживать оптимальный уровень влажности в помещении, контролировать чистоту и интенсивность движения воздушных потоков. Все эти факторы влияют на результат. Продуманная вентиляция в покрасочной камере выполняет три основные функции:

Очистка помещения от токсичных паров, которые неизбежно выделяются в процессе. Такая очистка необходима для безопасности оператора, так как скопившиеся пары не только вредны для здоровья, но и могут оказаться причиной пожара или взрыва.
Постоянная циркуляция, без которой невозможно добиться хорошего результата – пыль и различные мелкие частицы будут оседать на свежей краске, и останутся в виде разводов, шагрени и прочих дефектов.
Регулирование температуры и влажности для разных технологических процессов.

Устройство вытяжки покрасочной камеры или гаража, если работа производится в нем, – один из самых важных этапов проектирования.

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 рекуперативной вентиляционной системы покрасочного бокса можно обеспечить тремя способами:

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

Взрывобезопасные местные вытяжки могут понадобиться в таких местах, где расположены установки струйной и порошковой 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.

Смешанная вентиляция в окрасочном цехе

Следует заметить, что вся система вентиляции в покрасочном цехе состоит из общеобменной приточно-вытяжной вентиляции и местных отсосов (местной вытяжки). Приточный воздух поступает в помещение рассеянно и распределяется по всей площади цеха. В этом случае расчет системы вентиляции производится так, чтобы объем подаваемого воздуха был больше объема воздуха, удаляемого из камеры (приток свежего воздуха должен составлять не менее 80% от вытяжки отработанного воздуха).

ВАЖНО! Выброс вытяжного воздуха должен находиться на 2 м выше кровли. При проектировании и как следствие при эксплуатации системы общеобменной приточно-вытяжной вентиляции должны использоваться разные сети воздуховодов и разные воздушные шахты

Не допустима организация приточных и вытяжных вентиляционных каналов под полом. Кроме того, систему вентиляции покрасочного цеха оборудуют специальными взрывозащищенными обратными клапанами, располагаемыми на воздуховодах

При проектировании и как следствие при эксплуатации системы общеобменной приточно-вытяжной вентиляции должны использоваться разные сети воздуховодов и разные воздушные шахты. Не допустима организация приточных и вытяжных вентиляционных каналов под полом. Кроме того, систему вентиляции покрасочного цеха оборудуют специальными взрывозащищенными обратными клапанами, располагаемыми на воздуховодах.

Уровни вытяжки и притока нужно размещать таким образом, чтобы при окрашивании в воздуховодах не появлялись мертвые зоны и зоны завихрений. А предотвратить появление таких зон позволяет грамотное разветвление сети воздуховодов.

Рисунок 1 – Пример организации системы вентиляции в цехе, предназначенном для покраски автомобилей

По окончанию каждого технологического процесса, необходимо выполнять «продувку» окрасочной камеры. Для фильтрации воздуха от частиц краски в вытяжных воздуховодах нужно использовать оросители (гидрофильтры). Также необходимо регулярно чистить решетки, воздуховоды и т.д.

Местная вентиляция малярного цеха

При проектировании местной вентиляции инженеры стараются сделать так, чтобы обмен воздуха производился как можно эффективней. Для этого воздушные массы из цеха отводятся в следующих пропорциях (от объема воздуха) в соответствии с зонированием цеха:

2/3 – из верхней зоны
1/3 – из нижней зоны

В зависимости от степени испарения растворителей и разбавителей соотношение может измениться.

Некоторые виды оборудования необходимо оснастить местной вытяжкой, такие как:

Агрегаты струйного распыления;
Установки для обезжиривания;
Камеры окраски;
Сушильные камеры
Ванны окунания
Покрасочные столы

Тут нужна Картинка от Андрея в его программе «Местная вытяжка для окрасочного цеха»

При необходимости подача приточного воздуха осуществляется непосредственно в покрасочную камеру, его рекомендуется подавать над подшивным потолком, оборудованным фильтрующими кассетами.

Категорически запрещается соединять систему местных отсосов воздуха от окрасочных камер с другим оборудованием для создания единой системы воздуховодов, так как возможно осаждение или конденсация взрыво — и пожароопасных веществ в воздуховодах или оборудовании. Кроме того, из соединения этих веществ может образовываться взрывоопасная смесь или создаваться более опасные и вредные вещества. Возможность объединения местных отсосов горючих или вредных веществ в общие системы должна указываться в задании на проектирование.

При проектировании вентиляции в окрасочном цехе рекомендуется ставить пылевые вентиляторы и защищенными от искр, поскольку отлитающая шпаклевка, пыль, краска могут налипать на лопатки рабочего колеса вентилятора.

Для сотрудников покрасочных цехов осуществляется воздушное душирование, которое заключается в локальной подаче струи воздуха на ограниченную рабочую зону или непосредственно на сотрудника предприятия.

Воздушное душирование

Также для повышения уровня безопасности работников малярных цехов им выдаётся защитная спец. одежда, и предоставляются баллонные респираторы.

Виды систем вентиляции

Для покрасочных камер применяют системы вентиляции трех типов:

одномоторные;
двухмоторные;
приточно-вытяжные общеобменные.

Существуют также варианты с повышенным давлением, с проходящим воздухом и с разряжением.

Системы первых двух типов схожи по принципу функционирования. Он состоит в том, что воздух подается в помещение сверху и выводится снизу. Различие между данными вариантами заключается в том, что в одномоторных камерах двигатель используется лишь для подачи воздуха, а красочный туман осаждается под давлением, в то время, как в двухмоторных вариантах как подача, так и вытягивания воздуха осуществляются при помощи двигателей.

Приточно-вытяжной тип вентиляции сложнее упомянутых ранее вариантов. Такое оборудование способно функционировать в трех режимах. Остальные типы вентиляционных систем также сходны между собой по конструкции. Принцип их функционирования основан на применении двух вентиляторов — для нагнетания и выведения воздуха из помещения.

Основное различие между данными видами вентиляции состоит в соотношении мощности этих вентиляторов. В системах с повышенным давлением нагнетающий вентилятор по производительности превосходит высасывающий. В вариантах с проходящим воздухом вентиляторы имеют одинаковую мощность. В системах с повышенным разряжением более производителен высасывающий вентилятор. Варианты вентиляции с увеличенным давлением наиболее распространены.

Несмотря на различия в конструкции вентиляционных систем, вытяжка в покрасочной камере должна быть расположена в решетчатом полу. Ее сопла, оснащенные фильтрами, размещают в 10-15 см от пола под решеткой. Хотя, встречаются и варианты, где вытяжки расположены не только в полу, но и также в потолке. Различное расположение определяется особенностями функционирования данного помещения, рассмотренными в конце статьи.

Требования и нормы

Помещения с вредными выбросами и их отсутствием оснащаются отдельными вентиляционными системами. Пары и горючие газы при аварийном выбросе не должны попадать из загрязненных зон в чистые. Если между зонами расположены воздуховоды, они оборудуются устройствами, блокирующими поступления потоков после срабатывания автоматики. Дополнительные элементы:

Клапаны, препятствующие распространению огня;
Обратные клапаны.

Первые размещают в местах, где воздуховоды пересекают перекрытия или конструкции с пределом огнестойкости и на трубах помещений категории А, Б, В1, В2, В3, вторые — на воздуховодах помещений категории А и Б, где они состыковываются с коллектором или общей системой труб. Принцип работы – автоматический, после поступления сигнала от устройств обнаружения.

Система вентиляции монтируется с запасными вентиляторами, которые автоматически включаются для сушильной камеры, если главные остановились. Дублирующие устройства в течение часа обеспечивают воздухозамещение, содержание вредных компонентов в воздухе не более десяти процентов от НКПР. Базовая система дополнительно комплектуется аварийной, управление которой осуществляется как вручную, так и в авторежиме и даже на расстоянии.

Технологическое оборудование оснащается локальными отсосами. Запрещено объединять устройства камер окраски с теми, что установлены в других местах. В покрасочной камере требуется обеспечить отвод воздуха сверху за счет общеобменной вентиляции (6 кубометров на 1м2).

Особенности вентиляции воздуха в покрасочных камерах

Существует ряд особенностей вентсистемы боксов для покраски. К ним относятся:

Возможность регулирования вентиляции окрасочных камер в соответствии с текущим технологическим процессом – для окраски нужен один режим, а для сушки – совсем другой.
Лучшим вариантом для вентиляции окрасочных камер является использование наборной системы (приток и вытяжка разведены), а не объединённой моносистемы.
В небольших помещениях вполне допустима установка вытяжки с естественной тягой и приточной вентиляции с механическим побуждением. Таким образом можно сделать вентиляцию в небольшом боксе или гараже, которая будет отлично работать и отвечать всем требованиям.
Установка вентиляции таким образом, чтобы воздушные потоки двигались вертикально – приток свежего воздуха сверху, а отвод отработанного – снизу.

Все эти параметры одинаковы как для работы с маленькими деталями, так и для покраски автомобиля в гараже.

Что нужно учитывать при проектировании?

В идеале покрасочный бокс – это чистое, хорошо вентилируемое помещение с определенным и постоянным микроклиматом. Чтобы добиться такого результата, выбору и установке вентиляции покрасочного бокса нужно уделить максимум внимания.

Во время покраски в воздух выделяется большое количество веществ: мельчайших частиц красок и растворителя, пыль и другие взвеси. Поэтому необходима установка хорошей системы фильтров. Важный момент: к фильтрам должен быть доступ, чтоб можно было их менять по мере изнашивания.

Даже если в покрасочном боксе установлена самая качественная система фильтрации, нельзя пренебрегать личными средствами защиты дыхания.

От точности расчётов зависит не только результат работы, но и безопасность маляров. Нельзя допускать возникновения зон, где воздушные потоки не циркулируют и застаиваются. Если такая зона образуется на уровне дыхательных путей, это может привести к отравлению оператора.