Яковлев АД 2020

воздуха. В бескамерных установках загрязненный воздух отсасывает­ ся через решетку в полу.

В санитарно­гигиеническом отношении наиболее удобны каме­ ры, обслуживание которых производится извне (рабочий находится за пределами камеры), так как даже при хорошо работающей венти­ ляции содержание паров растворителей внутри камер, как правило, превышает санитарные нормы.

К распылительным камерам предъявляются следующие основ­ ные требования:

1) свободный доступ ко всем окрашиваемым участкам поверхно­

сти;

2)максимальное удаление образующихся паров и красочной пы­ ли из зоны окрашивания;

3)полная очистка загрязненного воздуха от красочной пыли;

4)удобство в работе и в обслуживании; пожаро­ и взрывобезо­ пасность.

Для обеспечения этих требований в конструкциях камер преду­ смотрены вентиляционный центр и система сухой и мокрой очистки воздуха от красочной пыли (гидрофильтр). В камерах с поперечным отсосом количество удаляемого воздуха принимается с таким расче­

том, чтобы скорость его движения м/в в открытых проемах (рабочий проем, проемы для входа и выхода изделий) превышала скорость распространения паров и красочной пыли за пределы камеры. Уста­

новлены следующие нормативные значения м/в (в м/с), учитываемые при проектировании и эксплуатации камер:

С учетом этой скорости и площади живого сечения открытых проемов F определяется количество отсасываемого из камеры возду­ ха (Зв (в м3 /ч):

(2в = 3600F14V

В камерах с нижним отсосом воздуха и в бескамерных установках объем отсасываемого за 1 ч воздуха принимается равным 2000­2500 м3 на 1 м 2 площади пола (решетки).

Большое внимание при конструировании камер уделяется очи­ стке загрязненного воздуха от красочной пыли. При недостаточной очистке красочная пыль осаждается в воздуховодах и, накапливаясь, создает пожарную опасность. В настоящее время на отечественных предприятиях преобладает мокрая очистка воздуха с применением водяных завес, гидрофильтров или подвижных экранов специальной конструкции.

232

Все большее применение находит очистка с помощью сухих фильтров. Распылительные камеры сухой очистки более компактны и удобны в эксплуатации, однако требуется постоянная замена за­ грязненных фильтров. Уловленная в них краска не подлежит сбору, а фильтры ­ очистке и восстановлению. Их применяют в основном в камерах с небольшим расходом лакокрасочных материалов. Степень очистки воздуха (по красочной пыли) независимо от типа фильтров составляет 92­98 %.

Следует иметь в виду, что установленные в камерах фильтры очищают воздух только от красочной пыли. Пары растворителей, насыщающие воздух, выбрасываются в атмосферу, поэтому необхо­ димы дополнительные меры для предотвращения загрязнения ими окружающей среды.

Для устранения попадания пыли в камеру с приточным воздухом применяют потолочные сухие фильтры, изготовленные из синтети­ ческого микроволокна. Их емкость при фильтровании воздуха дос­ тигает 400 г/м3 и более.

7.2.2. ГИДРАВЛИЧЕСКО Е РАСПЫЛЕНИЕ

Гидравлическое распыление, известное в литературе также под названием механическое распыление, принципиально отличается от способа пневматического распыления тем, что диспергирование жид­ кого лакокрасочного материала осуществляется с помощью гидрав­ лического давления, создаваемого сжатым воздухом или механиче­ ским путем. Работа аппаратов гидравлического распыления основана на превращении потенциальной энергии краски, находящейся под давлением, в кинетическую энергию при выходе ее из сопла распы­ лителя.

Способ гидравлического распыления был известен давно, однако его применение ограничивалось нанесением низковязких лакокрасоч­ ных материалов, в первую очередь водных строительных красок, при этом используемое давление не превышало 1 МПа. В 1950­х годах были разработаны установки с рабочим давлением до 4,0­4,5 МПа, позволившие распылять более вязкие лакокрасочные материалы, в том числе и краски неводного типа в нагретом состоянии. В даль­ нейшем оборудование для нанесения существенно усовершенство­ валось, рабочее давление возросло до 25­35 МПа, появилась возмож­ ность наносить материалы в ненагретом состоянии. Способ этот под названием безвоздушное распыление приобрел широкое применение в промышленности и строительстве благодаря эффективности и вы­ сокой производительности.

233

Безвоздушное распыление оказалось более экономичным по сравнению с пневматическим распылением (потери лакокрасочного материала на туманообразование сокращаются на 20­25 %, расход растворителей ­ на 15­25 %). В целом способ гидравлического рас­ пыления выгодно отличается от других способов распыления более высокой производительностью и меньшим загрязнением окружаю­ щей среды вредными веществами. Он применяется как в ручном, так и в автоматическом режиме.

О с но вы с по с о б а

Способ гидравлического распыления связан с диспергированием лакокрасочного материала за счет высоких скоростей его истечения из насадок (сопел) при подаче под давлением. Гидравлическое давле­ ние создается воздухом или непосредственно, например, с помощью центробежного или плунжерного насоса.

Для распыления применяют струйные форсунки, устройство ко­ торых во многом определяет характер и степень распыления лако­ красочного материала и направление движения аэрозольного потока. Для низковязких жидкостей скорость истечения из сопла w опреде­ ляется следующим уравнением:

w=q> J 2Pg /р,

где ф ­ расходный коэффициент; P ­ давление на лакокрасочный материал; g ­ ускорение свободного падения; р ­ плотность лакокрасочного материала.

При определенной (критической) скорости, когда сопротивление воздуха движению выходящей из сопла струи превышает силы коге­ зии жидкого материала, начинается его дробление. При этом дис­ персность образующегося аэрозоля зависит от геометрических раз­ меров и формы отверстия сопла, гидродинамических параметров распыления, режимов истечения и свойств лакокрасочного материа­ ла, в первую очередь вязкости и поверхностного натяжения. Чем выше скорость истечения, меньше вязкость и поверхностное натя­ жение материала, тем меньше размеры капель образующегося аэро­ золя.

Распыление оказывается более эффективным и происходит при меньшей критической скорости истечения, если жидкости перед вы­ ходом из сопла форсунки придают вращательное движение. Возни­ кающая при этом центробежная сила способствует распылению. На таком принципе работают, в частности, форсунки, применяемые для гидравлического распыления лакокрасочных материалов при низком давлении (менее 1 МПа). Также благоприятствует гидравлическому

234

ваемой поверхности 1500­1700 м2 /ч. Электрокраскопульты обычно монтируются на тележке и представляют собой передвижные окра­ сочные установки.

На не с е ние ла ко кра с о чных ма те риа лов ра с пыле ние м при выс оком д а вле нии (б е звозд ушное ра с пыле ние )

Способ распыления лакокрасочных материалов при высоком давлении (6­35 МПа), так называемый способ безвоздушного распы­ ления, получил широкое распространение в промышленности при окрашивании средне­ и крупногабаритных изделий I и I I групп сложности, изготовляемых в серийном и массовом масштабе: судов, вагонов, турбин, дорожных и сельскохозяйственных машин, фурго­ нов, конструкционных металлических листов, крупных профилей, станков и др. Он постепенно вытесняет пневматическое распыление благодаря экономичности, компактности установок, более высокой производительности, меньшему загрязнению окружающей среды. Потери лакокрасочных материалов при нанесении этим способом не превышают 10­25 %, а срок окупаемости установок 2­3 мес. Наи­ большая эффективность способа проявляется при окрашивании крупногабаритных изделий и объектов, а также при больших объе­ мах окрасочных работ на производстве, когда потребление красок достигает десятков и сотен тонн в год.

Распыление проводят преимущественно в двух вариантах: без нагрева лакокрасочного материала и комбинированным путем (соче­ танием гидравлического способа с пневматическим).

Для нанесения безвоздушным распылением применяют установ­ ки, в которых основные элементы ­ краскораспылитель, насос высоко­ го давления и элементы краскоподачи ­ объединены в один агрегат.

Краскораспылители безвоздушного распыления по внешнему ви­ ду напоминают пневмокраскораспылители, они имеют ряд сходных узлов. Учитывая работу под большим давлением, к ним предъявля­ ются высокие требования в отношении герметизации отдельных эле­ ментов и узлов, кроме того, они снабжены предохранительным уст­ ройством во избежание случайного нажатия на спусковой крючок.

Сопло краскораспылителя имеет особую конструкцию. Оно пред­ ставляет собой цилиндрическую насадку, выполненную из особо прочного материала ­ карбида вольфрама. Форма канала цилиндри­ ческая или коническая. Сопла сменные от 0,17 до 0,82 мм.

Основным узлом установки является агрегат высокого давления ­ плунжерный насос с пневматическим или электрическим приводом, снабженный воздухораспределительным механизмом, системой кла­

238

держа его перпендикулярно окрашиваемой поверхности на расстоя¬ нии 250­350 мм. Окрашивать полосами с частичным перекрытием каждого слоя. Скорость перемещения должна быть такой, чтобы при хорошем укрытии поверхности исключить образование натеков. На вертикальных поверхностях натеки могут возникать, если толщина нанесенного слоя превышает 30­45 мкм. Только в случае тиксотроп­ ных эмалей можно наносить более толстые слои (до 100­120 мкм). Однако при самом тщательном нанесении покрытия по декоратив­ ному виду уступают покрытиям, получаемым при пневматическом распылении; они соответствуют лишь III­IV классам отделки.

Как и при пневматическом распылении, при нанесении лакокра­ сочных материалов под высоким давлением в зоне распыления кон­ центрируются пары растворителей и не осевшая на изделие красоч­ ная пыль. Поэтому изделия окрашивают в распылительных камерах или с применением бескамерных установок, обеспечивающих отсос загрязненного воздуха из зоны распыления. Используют распыли­ тельные камеры, по конструкции аналогичные применяемым при пневматической окраске. Для камер с боковым отсосом вентиляция выбирается таким образом, чтобы скорость движения воздуха в от­ крытых проемах составляла 0,6­0,7 м/с. Если в камерах предусмотре­ ны нижний отсос и верхняя подача воздуха, то производительность вентилятора должна составлять 1200­1500 м3 /ч на 1 м 2 пола камеры.

На не с е ние ла ко кра с о чных ма те риа лов комб инирова нным ра с пыле ние м

Сочетание способов безвоздушного и пневматического распыле­ ния предопределило появление нового метода нанесения лакокра­ сочных материалов ­ комбинированного распыления. Он имеет ряд положительных сторон.

По сравнению с пневматическим распылением снижаются поте­ ри лакокрасочных материалов, улучшаются условия труда при ок­ рашивании, снижаются расходы на вентиляцию. В отличие от метода безвоздушного распыления, улучшаются декоративные свойства по­ крытий (класс III по сравнению с классом IV), представляется воз­ можным получать покрытия при более низком давлении.

Конструкция установок комбинированного распыления анало­ гична установкам безвоздушного распыления. В ней присутствуют все те же составные элементы. Отличие состоит в устройстве сопла краскораспылителя: в его головке имеются воздушные каналы, по которым воздух попадает непосредственно в зону пневматического распыления материала (рис. 7.11). Как и в установках безвоздушного распыления, краскораспылители комплектуются сменными соплами.

240