Расчеты оборудования по нанесению лакокрасочных покрытий при выполнении курсовых и дипломных проектов (90

где l1 - длина горизонтальной проекции перегиба конвейера; lв - длина прямого участка; n - число карманов (от 0 до 2); lс.к - длина сливного кармана (можно принять предварительно

Низд, ά - угол наклона конвейера, который находится в пределах

рабочего раствора (300 мм); hизд - высота изделия; Кзап - коэффициент заполнения ванны (0.8…0.9).

2.3. Расчет установок пневматического распыления

11

При нанесении покрытий методом пневматического распыления образуется “ туман” лакокрасочного материала и идет интенсивное испарение растворителя, которые загрязняют атмосферу цеха и окружающей среды. Для снижения вредного воздействия этого фактора камеру снабжают системой вентиляции, с гидрофильтром, обеспечивающих очистку воздуха от “ тумана” ( до 95%) и растворителя (до 50%).

В промышленности для серийного и массового производства при окрашивании пневмораспылением обычно используются камеры проходного или тупикового типа с горизонтальным или нижним отсосом воздуха с последующей очисткой воздуха с помощью гидрофильтров, имеющие вертикальное или горизонтальное расположение. Рабочий, занимающийся окрашиванием, может находиться в камере или за ее пределами.

Рис. 3 Схема камеры окрашивания пневматическим распылением с боковым отсосом воздуха: 1-корпус; 2- гидро-фильтр; 3- экран для водяной пленки; 4 отстойная ванна; 5 изделие; а- рабочий проем; б - транспортный проем с тамбуром.

12

Вданных методических указаниях представлен расчет только для камер распыления с боковым отсосом воздуха и с размещением рабочего вне камеры. Для расчетов камер распыления с нижним отсосом воздуха следует обращаться к специальной литературе /1/.

Впроходных камерах с боковым (горизонтальным) отсосом воздуха (рис. 3) ширина камеры определяется шириной изделия и расстоянием между продольными стенками камеры и изделием. Обычно ширину камеры принимают в пределах 500… 600 мм. Длину камеры рекомендуется принимать равной: 2300; 3300; 4300 мм или значению, кратное указанным. Высота

камеры определяется высотой изделия и расстоянием до верхней полки монорельса (в переделах 300…600мм ).

В камере предусматривается один рабочий и два транспортных проема. Ширина рабочего проема не менее 1500 мм, высота на 400…500 мм больше высоты подвески (изделия). Размеры транспортных проемов определяются габаритами подвески изделий (по ширине не менее 150 мм, по высоте не

определяются габаритами окрашиваемого изделия и шириной проходов вокруг него, но не менее 1200 мм.

В камерах, оборудованных стационарными или подъемными рабочими площадками, проходы рекомендуется увеличивать до 1500 мм. При перемещении изделий конвейером длина камеры определяется числом рабочих мест из расчета 3000 мм на одно рабочее место. Высота камер определяется высотой изделия, расстоянием от него до потолка 1320 мм, до пола – не менее 400 мм. Размеры транспортных проемов определяются габаритами изделий и зазорами по ширине не менее 150 мм, по высоте не менее 100 мм. Кроме того, в камере должно быть не менее двух дверных проемов (для входа маляров)размером 800×1000мм.

13

При использовании конвейера непрерывного действия рекомендуют принимать длину тамбура длиной не менее 500 мм.

Общее количество Vотс, м3/ч, воздуха, удаляемого из камеры, определяемое с использованием средней скорости(Vпр) его всасывания в открытые проемы камеры (табл. 3), зависит от состава лакокрасочного материала, способа окрашивания и

транспортных и рабочих проемов; k- коэффициент перекрытия проема (от 0.5 до 0.7).

Таблица 3. Расчетная скорость всасывания воздуха в проемы окрасочных камер с боковым отсосом

В камерах с нижним отсосом воздуха загрязненный воздух удаляется через напольные решетки, расположенные по всей площади камеры. Количество воздуха Vотс, м3/ч, удаляемого из таких камер, определяется удельным расходом воздуха на 1м2 площади камеры, составом ЛКМ, способом окрашивания (табл. 4) и площадью горизонтальной проекции

Таблица 4. Расчетный объем воздуха, удаляемого с 1м2 свободного сечения решетки для камер с нижним отсосом

14

потери ЛКМ и особенно потери на «туманообразование». Тем не менее в последнее время также рекомендуется установка гидрофильтров в камерах распыления и в отдельных случаях допускается устанавливается только приточно - вытяжная вентиляция. Нанесение ЛКМ обычно проводится с помощью стационарных роботов манипуляторов с одной, двумя и тремя степенями подвижности. Поэтому расчет габаритных размеров производится с учетом этих факторов.

изделием и коронирующей кромкой распылителя; lp- = 200…350 мм - длина части распылителя, находящейся под высоким напряжением; Вт=1000…1300 мм - расстояние между стенкой камеры и токоведущими частями распылителя ( при расположении красконагнетательных блоков внутри установки). Длина камеры, при расположении распылителей:

камеры до низа изделия; hподв- 1320 мм (расстояние от верха изделия до потолка камеры.).

15

2.4.1 Расчет вентиляционной системы

Свежий воздух подается в камеру сверху равномерно через приточный короб, оборудованный фильтрующими кассетами, от общецеховой приточной вентиляции.

Объем приточного воздуха (Vприт),м3/ч,

где– F г.с - площадь горизонтального сечения камеры, м2; k –

вертикально расположенные по углам камеры воздуховоды с отверстиями по всей высоте или через пол, имеющий решетчатый настил.

Объем отсасываемого воздуха (Vотс), м3/ч,

где Fтр.пр.- площадь сечения транспортных проемов (мм2); Vтр.пр –скорость воздуха в транспортных проемах (0.4…0.5 м/с); kтр.пр –коэффициент перекрытий транспортного проема (можно принять в пределах 0.8…0.9).

16

2.4.2. Расчет количества распылителей

Тип распылителя выбирают с учетом формы и

где Sо - площадь окрашиваемой поверхности м2/с; N - норма расхода лакокрасочного материала (производительность), г/м2 (табл. 5); d - диаметр распылительной головки, мм; q - удельный расход лакокрасочного материала на 1мм корронирующей кромки, г/(мм*с).

Таблица 5. Техническая характеристика стационарных распылителей

17

2.5. Габаритные размеры сушильных камер

Сушильные камеры в конвейерном производстве используются после стадии подготовки поверхности, нанесения грунтовочного покрытия и покрывной эмали. Габаритные размеры сушильных камер определяют способом подачи тепла к изделию: (конвекционная, терморадиационная, терморадиационно-конвекционная и др.); габаритными размерами детали или подвески; скорости конвейера; типа теплоносителя и расположения тепло нагревательного устройства. В данных методических указаниях рассматриваются только наиболее часто встречающаяся конвекционная сушильная камера. На рис. 4 приведена схема конвекционной сушильной камеры.

где Ви - ширина изделия (комплектовки), мм; 300 - минимальный конструктивный зазор между изделием, воздуховодом или стенкой камеры, мм.

Полученный результат округляется в сторону увеличения кратный размеру 1200 или 2000мм.

18

Ширину корпуса установки определяют после расчета и выбора компоновки воздуховодов, нагревательных панелей, расположенных внутри установки, поэтому при определении площади поверхности ограждающих конструкций для тепловых расчетов предварительно можно принять ее на 600…800 мм больше ширины изделия.

Ширина транспортного проема (Втр.пр), мм,

где Ни - высота изделия; hп - высота подвески изделия; 200…300 мм зазор между низом изделия и полом установки или воздуховодом.

где Vк - скорость движения конвейера м/с (см. формулу 1); tсуш- время сушки, с.

Общую длину установки определяют с учетом длины входного и выходного тамбуров. Минимальная длина тамбура

3200 мм.

3.Тепловые расчеты

3.1.Тепловой расчет камеры подготовки поверхности

Тепловой расчет заключается в определении затрат теплоты при эксплуатации и разогреве растворов в ваннах в процессе вывода их на рабочий температурный режим. Расчет производится для каждой отдельной стадии подготовки поверхности, включая промывку.

19

3.1.1. Расход теплоты при эксплуатации

Потери теплоты через ограждающие конструкции, Дж/с,

где 1.2 - коэффициент неучтенных потерь через зоны стока и

температуре, регламентируемой для стадии обработки. Коэффициент теплопередачи k для зоны облива и вертикальных стенок максимален, для входных и выходных тамбуров и зон стока минимален, поэтому k следует принимать по максимальному значению для вертикальной стенки, например для изоляции из минеральных плит толщиной 40 мм, k=1.6 Вт/(м2*К). При отсутствии изоляции (с воздушной невентилируемой прослойкой) значение k определяют в зависимости от толщины прослойки, Вт/(м2*К),

наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2*К);

изделия, Дж/(кг*К) ( для изделий из стали удельную теплоемкость можно принять 480 Дж/(кг*К)); tи.к , tи.н - конечная и начальная температуры изделий, 0С.

20