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| 噴房分類及表面處理解決方案
噴房的分類
有關(guān)噴房的分類在NFPA-33作了概述。NFPA根據(jù)電氣設(shè)備和其它引燃源類型來劃分噴涂區(qū)域,并保證其能夠安全地在這些區(qū)域內(nèi)使用。
I類包括易燃?xì)怏w和蒸汽,II類包括可燃灰塵。分區(qū)1和2包括可處理易燃?xì)怏w、蒸汽和灰塵的分類區(qū)域。大多數(shù)工業(yè)噴房屬于I類。I類分區(qū)1在噴房管道內(nèi),I類分區(qū)2是半徑為10英尺的噴房開口區(qū)域,為防止噴射,此時(shí)噴槍未與排氣扇聯(lián)鎖,除非排氣扇正在運(yùn)行之中。當(dāng)噴槍和排氣扇聯(lián)鎖時(shí),I類分區(qū)2自開口面向內(nèi)延伸5英尺。這一區(qū)域同樣可以從傳輸機(jī)開口處延展3英尺,包括噴房天花板以上區(qū)域(見圖1至圖3)。
處于I類分區(qū)1環(huán)境內(nèi)的設(shè)備必須劃分防爆級別。在實(shí)際操作中,噴房內(nèi)應(yīng)無電氣項(xiàng)目。位于I類分區(qū)2環(huán)境內(nèi)的電氣設(shè)備必須在第三方登記(如UL,ETL和ER),并且不得在常規(guī)操作條件下產(chǎn)生火花。
測量噴房的效率
根據(jù)設(shè)計(jì),噴房收集的固體物,也就是顆粒排放物。從效率因素來看,特別是顆粒物含量可以衡量噴房和過濾系統(tǒng)在捕捉這些顆粒排放物的效率。
下述公式用于確定特定系統(tǒng)的相對效率。
顆粒物含量或相對效率可能因設(shè)備、噴涂材料(噴漆中固體顆粒含量)和氣流(cfm)的改變而發(fā)生變化,而不僅僅是因噴房設(shè)計(jì)而變化。例如,如果噴涂人員將傳統(tǒng)的空氣噴涂設(shè)備切換為HVLP設(shè)備,其較高的傳輸效率可能會降低顆粒物含量。由于噴房擁有收集顆粒物的能力,所以它能夠幫助終端用戶達(dá)到EPA要求。在阻止材料進(jìn)入環(huán)境方面,盡管一些噴房設(shè)計(jì)更具效力,但高效系數(shù)限值不會自動確保滿足EPA符合性要求。
噴房的類型
一個(gè)噴房分別由可進(jìn)行噴涂操作的工作室、收集顆粒的廢氣艙、排氣扇以及可將廢氣排放到建筑外的排氣管組成。噴房是按照收集表面非黏附噴涂物及室內(nèi)氣流的方式進(jìn)行分類,且包含若干子類。
圖5:回流式氣流 |
干式過濾噴房
有幾種類型的干式過濾器可用于噴房。矩形襯墊類型的還分多個(gè)等級。輥式介質(zhì)型的也有多種規(guī)格、等級和類型。當(dāng)介質(zhì)為便于裝運(yùn)而滾動時(shí)標(biāo)記有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤,但當(dāng)過濾媒介中出現(xiàn)矩形聚集物時(shí)其不會滾動并能夠得以運(yùn)用。輥式介質(zhì)過濾器不應(yīng)與連續(xù)輥式相混淆。連續(xù)輥式介質(zhì)出現(xiàn)于大而長的滾動線圈線軸上。當(dāng)過濾器被污染時(shí),清潔物將前置。此時(shí)可以進(jìn)行手動操作或馬達(dá)操作。
除此以外,還有紙板擋板式及低密度Styrofoam(聚苯乙烯泡沫塑料)過濾器。現(xiàn)在,干式擋板廢氣排放系統(tǒng)過濾器除了在噴涂過濾器中作前擋板用之外,幾乎淡出人們視線。常用油漆阻聚劑庫前面還將垂直安置單排或雙排擋板。這為表面非黏附噴涂提供了主要集聚面,并有效防止過濾器被迅速加載。現(xiàn)在,它已成為收集系統(tǒng)的一部分,必須得到清潔維護(hù)。這一應(yīng)用源于高固體漆的收集,其導(dǎo)致負(fù)載過重并迫使過濾器介質(zhì)過快變換。在擋板基部,高固分子材料的物理特性使其能夠通過凹槽進(jìn)行收集工作。在某些情況下,這種再生材料可以再利用,或由生產(chǎn)廠商回收。
水洗式噴房
這些噴房對水泵的使用未作要求。附帶再循環(huán)集流排和管道的低靜壓泵式噴房是最常見的水洗式噴房。相反,高靜壓泵式噴房通常在汽車廠內(nèi)使用,并被稱為顆粒含量噴房,較高的內(nèi)部靜壓和滌氣作用使其具有比標(biāo)準(zhǔn)水洗式噴房更高的顆粒收集效果。噴房常被視為顆粒計(jì)數(shù)房,若在每1000cfm的廢氣中釋放三個(gè)以上的顆粒(重量)將受到限制。同時(shí)需要運(yùn)用測試程序以測定洗滌效果。
無泵噴房還有兩種形式,即高壓和低壓。在需要高內(nèi)部靜壓進(jìn)行水循環(huán)洗滌的無泵式噴房內(nèi),高速氣流將使水通過廢氣艙上竄,然后在高點(diǎn)釋放,并通過暴露的水簾返回到水箱內(nèi)。低壓無泵式噴涂機(jī)通常配備一個(gè)鎖水托盤,這樣,無水或者少許水通過廢氣艙。收集機(jī)依賴水流的突然變向來影響水洗表面非粘附噴涂物。
圖6:半回流式氣流 |
通風(fēng)裝置分類
噴房也可以按照通風(fēng)方式進(jìn)行分類。通風(fēng)式噴房可以使氣流呈水平運(yùn)動(見96頁圖4)。氣流從噴房的表面流向廢氣艙尾部并平行于地面運(yùn)行。大多數(shù)噴房都設(shè)計(jì)為通風(fēng)式。該類噴房可以打開其表面,并由送氣裝置或過濾器門關(guān)閉。
在回流式噴房內(nèi),氣流由頂部流向底部(圖5)。噴房底部通常有一個(gè)可以容納干式過濾器或水洗式廢氣的凹坑。一個(gè)條形柵欄輔設(shè)在凹坑的開口處。還可以將這種噴房置于升降臺上以避免凹坑結(jié)構(gòu)。大多數(shù)回流式噴房有置于頂部的過濾送氣裝置。該類噴房通常與加熱氣體補(bǔ)充裝置協(xié)同使用。對清潔漆工作而言,這是必不可少的。
半回流式噴房融合了平吸式和回流式噴房的特征,因其輸入氣體至噴房的方法而得名。空氣在25%至30%的噴房長度內(nèi)通過天花板被導(dǎo)入噴房(見圖6)。通過排氣扇吸入或加壓的方式可對輸入的空氣進(jìn)行引導(dǎo)。為了達(dá)到最佳的結(jié)果,應(yīng)使用空氣補(bǔ)償裝置,并且對噴房加壓。廢氣被置于噴房的后部,就如正常的平吸式噴房那樣。
另一種風(fēng)格的半回流式噴房將一個(gè)與地面水平的廢氣過濾處理裝置向下置于噴房的周圍。一個(gè)全送氣裝置處于噴房天花板內(nèi),就如正常的回流式噴房那樣。氣體通過各邊的送氣裝置自天花板向下向外流動。此類的噴房不需要凹坑或升降臺。
噴房設(shè)計(jì)及尺寸
噴房的選擇和根據(jù)應(yīng)用設(shè)定尺寸需要對數(shù)個(gè)區(qū)域進(jìn)行審核。有關(guān)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的知識對選用正確的設(shè)備非常重要。花費(fèi)時(shí)間來了解應(yīng)用,不要忘記這可能影響對噴房設(shè)計(jì)的選擇。以下是噴房選擇和尺寸設(shè)定的總體原則。
1. 維護(hù):所有的噴房均需要進(jìn)行常規(guī)維護(hù)以獲得最佳性能。首先,應(yīng)確定維護(hù)部或維護(hù)承包商的能力。這將決定所需設(shè)備的復(fù)雜程度。
2. 預(yù)算:在選擇噴房時(shí)應(yīng)始終考慮到預(yù)算。平衡應(yīng)用要求和可獲得的資金將有助于識別最有效的廢氣艙、氣流和可供工作選擇的噴房。
3. 選擇噴房設(shè)計(jì):首先,在選擇適合于應(yīng)用的噴房設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)從表面處理質(zhì)量水平和生產(chǎn)需求開始。這將有助于通過噴房確定氣流的流向,以及適當(dāng)?shù)倪^濾方法,要么是干式過濾法,要么是水流法。
生產(chǎn)要求
零部件尺寸和配置
零部件的尺寸和風(fēng)格、將零部件通過噴房載入的載體以及噴槍和零部件之間的關(guān)系,所有這些在確定氣流的方向和流經(jīng)噴房的氣流速度的過程中都發(fā)揮著作用。將超范圍噴涂物傳輸入過濾器內(nèi)需要一定的氣流和速度。流經(jīng)噴房的氣流有以上討論的三種類型:平吸式、半回流式和回流式。
生產(chǎn)率和傳輸效率
生產(chǎn)率是在某一時(shí)間段內(nèi)可以是精整的零部件數(shù)量的測量值,這一時(shí)間段通常為每小時(shí)或每班次。傳輸效率是附著在零部件上的被噴涂材料的百分比,剩余部分就是不粘附噴涂物。應(yīng)用設(shè)備的類型,常規(guī)的、電磁的或HVLP(高容積低壓力),這決定著從噴槍噴涂在零部件上的涂料的效率。生產(chǎn)率和傳輸效率共同影響著對氣流的選擇。
被噴涂材料
被噴涂材料的類型影響著過濾方法或排氣方法的選擇,要么是干式過濾機(jī),要么是水洗式,從而除去噴房內(nèi)的超范圍噴涂物。干式過濾器或噴涂攔阻室可回收分體式過濾器內(nèi)的空中油漆顆粒(超范圍噴涂物)。干式過濾器用于大多數(shù)應(yīng)用之中。根據(jù)不同的噴涂材料,排除效率在95%至99%的范圍內(nèi)。如果噴涂了一種以上的材料,應(yīng)確認(rèn)使用的材料是相互兼容的。在干式過濾器內(nèi)組合使用相互不兼容的材料組合可能會成為引發(fā)自燃。在水洗式噴房內(nèi),氣體沖洗作用從超范圍噴涂物中捕捉到固體油漆顆粒。水洗系統(tǒng)只用于噴涂率較高的情況下(超過20加侖/每班次8小時(shí)/排氣艙寬度10英尺)。水洗式噴房的排除效率可能高達(dá)98%至99%,這取決于被噴涂材料的類型。
表面處理質(zhì)量
對成形工件的表面處理質(zhì)量已經(jīng)越來越嚴(yán)苛,而且,如客戶預(yù)期的那樣,水平也在不斷提高。為了一次性達(dá)到質(zhì)量水平,現(xiàn)在必須考慮到整個(gè)工藝進(jìn)程。
噴房設(shè)計(jì)是一關(guān)鍵方面,氣流、流向、過濾、氣流速度及平衡對完成各種預(yù)期的質(zhì)量水平是非常重要的。未施壓的交叉流動設(shè)計(jì)將處于質(zhì)量潛能的低端,加壓的回流式將處于高端。
需要重點(diǎn)考慮的是噴房只是工藝的一個(gè)組成部分。必須對工藝的其它階段進(jìn)行設(shè)計(jì)和控制,以達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量水平。這包括進(jìn)入噴房的目標(biāo)的制備和清潔、噴房和周邊工藝進(jìn)程的維護(hù)、進(jìn)入工裝的壓縮空氣的質(zhì)量(包括噴槍)、油漆工所用的衣物和設(shè)備的質(zhì)量以及油漆制備活動的質(zhì)量。表面處理質(zhì)量只能與工藝設(shè)計(jì)和控制一樣出色。
確定噴房的尺寸
在選擇應(yīng)用區(qū)域時(shí),確定噴房的尺寸是第二步。它取決于噴房的位置和操作類型(手動或自動)。對建議的設(shè)備規(guī)劃圖和噴涂位置進(jìn)行審核以確定分配空間是否適合噴房的尺寸和風(fēng)格。表面處理操作的類型,無論手動操作還是自動操作,都決定了噴房的尺寸(見98頁圖7和圖8)。用于手動噴涂操作的噴房尺寸若適當(dāng)將使操作人員和表面處理設(shè)備有更充分的工作空間。“充分”意味著對操作人員有足夠的空間走動、彎腰、俯身和容許進(jìn)行平穩(wěn)而流暢的手臂動作。在自動化應(yīng)用中,正確的噴房尺寸可對自動設(shè)備提供足夠的空間以保證有效操作,包括允許邊對邊操作和頂部往復(fù)運(yùn)動,以及為靜電設(shè)備提供必要的間距。在表面處理過程中,應(yīng)有足夠的穿過噴房和通過設(shè)備的速度,并使其保持在一個(gè)清潔的操作條件下。當(dāng)傳輸機(jī)正在穿過噴房傳輸零部件時(shí),噴房的尺寸與傳輸機(jī)的速度直接相關(guān)。
零部件的最大和最小尺寸決定了噴房的寬度、高度和深度。適當(dāng)?shù)膰姺繉挾葢?yīng)零部件任意一邊的尺寸為最小英尺,大多操作人員操作的應(yīng)用條件下每個(gè)操作人員的工作空間最小為6英尺,距離全部傳輸機(jī)出口的最小距離為2英尺。為確定寬度,測量最大零部件的對角尺寸,包括置放零部件的夾具或托盤,每一端留下2至4英尺的凈空。這一空間間距允許零部件在必要的時(shí)候翻轉(zhuǎn),使操作人員可以舒適地工作。
適宜的噴涂器高度應(yīng)比最大零部件高度至少大2英尺,并滿足傳輸機(jī)的高度或者傳輸機(jī)導(dǎo)軌的外殼。噴房高度取決于最大零部件的總體高度,再加上2至3英尺的凈空。如果使用傳輸器移動零部件的話,還要加上夾持器具的高度。這一測量值使操作人員有足夠的空間對零部件的頂部進(jìn)行噴涂,而不會噴涂到噴房的天花板。零部件與地面的距離還應(yīng)足夠高,允許操作人員有足夠的空間可以輕易地噴涂底邊和內(nèi)側(cè)。
零部件的后部和水洗箱或過濾襯墊之間充足的作業(yè)深度應(yīng)至少為3英尺,零部件前端和噴房面板或進(jìn)氣過濾機(jī)之間充足的作業(yè)深度應(yīng)至少為3英尺,允許自動操作設(shè)備進(jìn)行傳輸操作,如噴涂往復(fù)機(jī)。零部件應(yīng)有足夠的作業(yè)深度,包括貨盤緊固件,在表面處理過程中必須完全密閉在噴房內(nèi),另外后部還須有足夠的凈空。在水洗噴房或干式過濾噴房的過濾器和零部件之間應(yīng)至少有3英尺的凈空。
傳輸機(jī)在將零部件傳送至噴房時(shí)需要有開口,對零部件來說,該開口至少保持6英寸的凈空,臺門是噴房的保護(hù)性入口(見99頁圖9),通過有效封堵進(jìn)出噴房的通道,臺門可以提供良好的空氣流量控制,其長度應(yīng)不小于零部件之間的間距,因此臺門可以容納一件零部件。
噴房空氣要求
選擇噴房的最后一步就是設(shè)立最小的空氣流速和流量要求。在置放噴房時(shí)應(yīng)允許空氣正常進(jìn)出噴房。一個(gè)開面噴房在置放時(shí)其面板距離墻壁的距離應(yīng)至少等同于噴房的高度(見99頁圖10),如達(dá)到此置放要求,進(jìn)氣室將提供充分的空氣流。
噴房要求最小空氣流速,單位為直線英尺/分鐘(fpm),可將超范圍噴涂物經(jīng)噴房、操作人員或自動化設(shè)備運(yùn)送到水簾或過濾襯墊沉淀。一般來說,OSHA檢查人員在進(jìn)行噴涂操作過程中依據(jù)NFPA-33中規(guī)定的指導(dǎo)方針執(zhí)行。盡管NFPA-33指導(dǎo)方針覆蓋了大多數(shù)噴涂操作,但是在使用特殊類型的表面處理設(shè)備時(shí)可能需要更大的空氣流量。比如,用于分散高速顆粒材料的高壓霧化裝置產(chǎn)生高霧化壓力以及噴槍頂部的較高的液體流速。結(jié)果,可造成不粘附噴涂物邊緣分裂,使操作員暴露于油漆中有毒物質(zhì)之前。所以,應(yīng)保持足夠的將不粘附噴涂物推離操作人員和推進(jìn)廢氣艙的速率。
噴房的速度在一定程度上取決于風(fēng)機(jī)的規(guī)模。市場上有售的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的噴房都配備有風(fēng)機(jī)和電機(jī)套件,其規(guī)模足以產(chǎn)生必要的氣流。在現(xiàn)實(shí)操作中,應(yīng)在靜壓狀態(tài)下考慮到氣流要求,包括對來自進(jìn)氣損失、層疊過濾器和管道工程的氣流的阻力。
靜壓系指空氣從A點(diǎn)流至B點(diǎn)過程中必須克服的阻力值。噴房的靜壓發(fā)生在兩個(gè)區(qū)域:進(jìn)氣和排氣過濾器以及進(jìn)氣和排氣管道工程。任何過濾器的靜壓都取決于通過過濾器的空氣量。與平吸式噴房或半回流式噴房的進(jìn)氣過濾器相比,回流式噴房的進(jìn)氣過濾器更密一些,通過的氣流更少一些。結(jié)果,回流式噴房的進(jìn)氣過濾器比其它類型的進(jìn)氣過濾器的靜壓要高。
當(dāng)進(jìn)氣或排氣過濾器被臟物或超范圍噴涂物堵塞時(shí),通過過濾器的氣流量會減少。在氣流受阻時(shí),過濾器的靜壓或氣流阻力增加。進(jìn)氣和排氣管道同樣對靜壓也有影響。
彎管、減壓器、接頭和管道行程的增加也會導(dǎo)致風(fēng)量和速率的降低。彎管產(chǎn)生的角度會增加氣流的阻力,減壓器和接頭同樣會增加管道工程的靜壓,理想的狀態(tài)是將管道工程減到最小水平。
靜壓是選擇空氣補(bǔ)充裝置需要考慮的因素之一。由于與排氣室相似,必須考慮到裝置內(nèi)外壓力的降低。
表1和表2給出了平均條件下噴房流率的推薦值。所有數(shù)據(jù)均基于空的噴房并包括面板開口和傳輸器開口。這些數(shù)據(jù)只是推薦值,不能替代當(dāng)?shù)鼗蛑莩雠_的有關(guān)最小空氣流率規(guī)范的規(guī)定。
NFPA-33對空氣流速的要求做出了規(guī)定(第5-2部分)。根據(jù)這一指導(dǎo)方針,噴房需要“提供適當(dāng)?shù)目諝饬髁渴箍扇颊羝蛞兹細(xì)怏w或廢氣中的煙霧的濃度比易燃下限(lfl)低25%”。易燃下限被定義為引發(fā)粒子霧化溶劑的濃度水平。
穿過噴房進(jìn)入排氣艙所需要的空氣的體積以立方英尺/分鐘為單位(cfm)。用以下公式測定廢氣的體積:
面積×速度=空氣體積cfm
其中,面積指的是以平方英尺為單位的噴房所有開口的橫切面積。在使用進(jìn)氣室時(shí)可能會忽略傳輸機(jī)開口,當(dāng)臺門處于連接狀態(tài)時(shí),鄰近的噴房的開口可能被忽略。速度是指法令法規(guī)要求的空氣速度或速率。空氣運(yùn)動的速度以英尺/分鐘(fpm)為單位,是指通過噴房的空氣的體積。噴房的規(guī)格、空氣運(yùn)動的速度和體積之間的關(guān)系如圖11所示。 http://www.yttzsb.com
工業(yè)噴房
干燥過濾噴房
不管配備何種類型的油漆去除器(參見101頁圖12),噴房的主要功能仍是利用分體式過濾器清除噴房廢氣中的空氣粒子。標(biāo)準(zhǔn)噴房設(shè)計(jì)典型的空氣速率為125fpm。噴房為完成噴涂操作提供了一個(gè)密閉的空間,以防止噴涂物四濺,可安全地將剩余的噴涂物導(dǎo)入過濾器和廢氣處理系統(tǒng)。
干燥過濾噴房是適合于低至高生產(chǎn)率的理想產(chǎn)品,噴涂光亮度高,保持瓷漆等材料潤濕,高固體顆粒,水基涂料,無交叉化學(xué)反應(yīng)的材料以及預(yù)算有限。一些類型的干過濾噴房包括地板式、臺式和桌式噴房。其中,最常見的規(guī)格是地板式,這種噴涂式是專門為操作環(huán)境受限的應(yīng)用設(shè)計(jì)的。臺式噴房最適合于置放在現(xiàn)有的工作臺上。根據(jù)操作空間,這種噴涂機(jī)可以完全滿足要求。桌式噴房去除油漆的能力極強(qiáng),其前部去除區(qū)域的范圍要比臺式噴房大,其設(shè)計(jì)高度為桌架的高度。臺式和桌式噴涂機(jī)最適合用于噴涂、裝飾和印制小型物件。
使用干燥過濾噴房需要制定一個(gè)過濾器定期更換日程表。法令法規(guī)要求在使用一段時(shí)間后檢查過濾器,發(fā)生過堵塞現(xiàn)象的過濾器應(yīng)報(bào)廢,并立即更換。使用過的過濾器必須放置在一個(gè)安全、適當(dāng)隔離的地方,或者放在一個(gè)裝滿水的金屬桶中,在當(dāng)天操作結(jié)束后進(jìn)行處置。
通風(fēng)計(jì)是干燥過濾噴房典型而標(biāo)準(zhǔn)的配件,設(shè)計(jì)在油漆過濾器使用壽命已近需要更換時(shí)發(fā)出警示。
切記高傳輸效率的噴涂系統(tǒng)在與高容量的干式過濾器組合使用時(shí)會產(chǎn)生較低的操作成本和較高的生產(chǎn)效率。適用于干式過濾器、擋板過濾器和粗濾器的兩個(gè)過濾原理既有長處也有缺點(diǎn)。
擋板過濾器
擋板原理在空氣通過過濾器時(shí)造成氣流波動,重量較大的超范圍噴涂物顆粒被強(qiáng)行沉淀在過濾器的深處。這一過程被稱為“深度加載”,使用撕裂和擴(kuò)展牛皮紙過濾器可使其性能達(dá)到最優(yōu)。擋板過濾器配備有金屬面板、波紋過濾器、打褶擴(kuò)展牛皮紙以及聚苯乙烯泡沫塑料墊板。金屬面板有極佳的容量,但是從噴房中回收高比例的固體顆粒的能力還很有限,排除廢氣能力較低。同時(shí),效率也很低。在階段性生產(chǎn)條件下或者當(dāng)用作預(yù)收集器以降低更具效力的過濾器的更換頻率時(shí),金屬面板最具效力。波紋過濾器同樣有著極佳的容量和較差的效率/性能,打褶擴(kuò)展牛皮紙過濾機(jī)有著極佳的容量和中等的效率。一般來說,打褶牛皮紙用于小型生產(chǎn)環(huán)境中以及慢干噴涂條件下。擴(kuò)展牛皮紙過濾器有著良好的工作效率但是容量中等。最后,聚苯乙烯泡沫塑料墊板有著極佳的容量和中等的效率。
粗濾器
第二個(gè)主要的過濾原理是粗濾器。這種過濾器可以簡便地將超范圍噴涂物從氣流中篩選出來,可以捕捉到大些的顆粒,比濾網(wǎng)小的顆粒可通過濾網(wǎng)。無紡布過濾器有著極佳的效率,但容量較差。另外一個(gè)缺點(diǎn)就是表面加載,玻璃纖維過濾器的效率并不太低,效率良好,甚至在某些地方更佳,只是它的容量中等。前表面加載迅速,是它的另外一個(gè)缺點(diǎn)。
擋板/濾網(wǎng)組合
無論何時(shí)你將兩個(gè)不同來源的最佳技術(shù)組合起來,終端產(chǎn)品的性能一定會比單個(gè)產(chǎn)品要好。將較高性能的擋板過濾器和粗濾器組合起來產(chǎn)生最高的效率,這看來是最合理的。這些高容量過濾器的效率可達(dá)到99.5%,這取決于油漆配方。
水洗式噴房
水洗式噴房(見102頁圖13)利用一種空氣清洗方式捕捉油漆顆粒,根據(jù)設(shè)計(jì),它可以連續(xù)地在瞬間擊碎積聚在罐壁上的噴漆,從而輕易地處理油漆的固體顆粒或使用一個(gè)清除系統(tǒng)。
帶有超范圍噴涂物的空氣首先被過濾進(jìn)入了廢氣艙,較重的油漆顆粒在與空氣分離之后被強(qiáng)迫送入廢氣艙前端的水簾,然后,空氣進(jìn)入洗滌器,當(dāng)空氣通過前部各種各樣的噴水嘴時(shí)被二次清洗。除了通過這些噴水嘴,空氣在行進(jìn)過程中還多次被迫轉(zhuǎn)向,在每次轉(zhuǎn)折時(shí),離心力應(yīng)會拋出水和固體粒子。沉淀的水和固體顆粒在此重新返回水箱。
水洗式噴房適用于較大的噴涂率(超過20加侖/8小時(shí)班次/10英尺艙寬),所有類型的油漆,包括底漆、面漆、瓷漆、環(huán)氧漆、氨基甲酸酯和水稀釋涂料、起傳輸作用和使用自動噴涂設(shè)備的表面處理操作程序或大量噴涂的涂料以及高生產(chǎn)率的應(yīng)用。
水洗式噴房的特性包括高達(dá)99.6%的收集效率(取決于油漆配方)、連續(xù)通風(fēng)換氣的效率(恒定的靜壓)以及更有效去除油漆的攪拌系統(tǒng)。
水洗活動去除了油漆中的液體并將其轉(zhuǎn)變成極小的顆粒,這些顆粒為不可燃的、非粘結(jié)性的廢棄物,并且無害。清除罐頂部表面形成的泥漿,或鏟去罐底部的泥漿,并將其放在金屬罐內(nèi)。
有數(shù)個(gè)與水洗式系統(tǒng)相關(guān)的潛在挑戰(zhàn),比如檢修停工、操作成本和泥漿處理成本。使用泥漿清除系統(tǒng)可以大大地緩解這些難題。適宜的泥漿清除系統(tǒng)能帶來巨大的效益,包括處理過后的材料體積大大減少,因?yàn)樽罱K的產(chǎn)品是更干的泥漿,使用某些系統(tǒng)后,最終的含水量可能低至允許變干的泥漿被分類為無害,結(jié)果,更加清潔的噴涂器內(nèi)的水可以減少空氣清洗裝置內(nèi)噴嘴被堵塞的故障,由于時(shí)間延長了,生產(chǎn)率就更高。
可載于汽車、卡車和拖車的噴涂機(jī)、準(zhǔn)備工位和油漆混合室
有各種各樣的車載噴房,包括平吸式、回流式和半回流式噴涂式,在上文已作說明。103頁圖14、圖15和圖16顯示了這三種類型的車載噴房。
準(zhǔn)備工位(參見104頁圖17)是一個(gè)過濾排氣系統(tǒng),此系統(tǒng)可將砂光粉控制在源頭,可將清潔甚至平穩(wěn)的氣流送入零部件周邊的操作區(qū)域,還可用于清除一些光亮噴涂應(yīng)用中產(chǎn)生的不粘附噴漆顆粒。通常該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為半回流式和回流式。
在準(zhǔn)備工作的砂磨過程中,頂部增壓室將干凈的、過濾后的空氣通過再循環(huán)送入工位,在準(zhǔn)備過程中,內(nèi)/外部節(jié)氣閥將溶劑蒸汽排到外面。使用準(zhǔn)備工位的好處包括可以迅速收回投資、一個(gè)潔凈的工作區(qū)域(因?yàn)榭梢耘鋫湟粋(gè)準(zhǔn)備工位來控制灰塵和蒸汽)、生產(chǎn)率增加(因?yàn)榫S護(hù)減少并且易于清潔)以及較低的能源成本(車間汽源在過濾之后可再循環(huán),因此加壓和空氣調(diào)節(jié)方面的費(fèi)用較低)。
油漆混合室回流通風(fēng)系統(tǒng)從混合室吸入空氣,并通過一級過濾器收集較大的臟物和灰塵顆粒。然而,預(yù)過濾的空氣通過吊扇進(jìn)行連續(xù)的通風(fēng)換氣,之后,空氣通過頂部的進(jìn)氣過濾器進(jìn)一步凈化空氣中的污染物以創(chuàng)造一個(gè)干凈的空氣混合環(huán)境。
補(bǔ)充空氣
一個(gè)補(bǔ)風(fēng)裝置能夠降低加熱和冷卻成本。當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)時(shí),建筑物的排氣系統(tǒng)工作更加有效。本章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容有助于確定何時(shí)需要一個(gè)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。
空氣補(bǔ)充指需要通過更換廢氣來保持建筑施工安全有效。當(dāng)建筑物內(nèi)安裝了一個(gè)排氣扇的時(shí)候,廢氣必須通過外部空氣來更換,可以通過建筑物縫隙和開口、補(bǔ)風(fēng)裝置或換氣裝置將外部空氣引入建筑物來完成廢氣更換,這種空氣通常被過濾、冷卻或加熱。
安裝了排氣系統(tǒng)卻沒有安裝補(bǔ)風(fēng)裝置是一個(gè)很好的出乎意外而不是設(shè)計(jì)的采暖通風(fēng)的例子,空氣常常是從壓力高的地方向壓力低的地方流動。在建筑物內(nèi)安裝一個(gè)排氣扇可在建筑物的內(nèi)部空間制造負(fù)壓,那么,空氣就可以從壓力高的外部流向壓力較低的內(nèi)部了。由于大多數(shù)建筑物是關(guān)閉的,因此氣流受到了限制,但并沒有完全受限。門窗周圍以及石工工程和通風(fēng)豎管內(nèi)的縫隙使得空氣可以流入建筑物。這些空氣可產(chǎn)生氣流和冷區(qū),直至其與室內(nèi)空氣充分混合達(dá)到室內(nèi)溫度。通常的采暖系統(tǒng)為了加熱來自外部的積聚的空氣必須在更高的溫度上工作更長時(shí)間。除了增加了加熱成本外,負(fù)壓使得排氣扇不再從事自己的本職工作:將空間里的污染物清除出去。
排氣扇的額定功率與以立方英尺/分鐘(cfm)為單位的一定的空氣輸送量相符。這一額定值基于特定的靜壓值。靜壓是風(fēng)扇為排除廢氣必須克服的阻力。建筑物的縫隙和開口越多(越大),空氣進(jìn)入建筑物就越容易。靜壓升高,則廢氣減少。
何時(shí)安裝補(bǔ)風(fēng)裝置?
使用如下檢查表確認(rèn)需要何時(shí)安裝補(bǔ)風(fēng)裝置:
1、重力供暖系統(tǒng)正將外部空氣吸入建筑物,如通常可將氣體帶出建筑物的煤氣燃燒爐或熱水器。
2、排氣系統(tǒng)不能有效工作,導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)被污染的空氣積聚。
3、建筑物內(nèi)部四周變冷,因?yàn)橥獠坷淇諝獗晃虢ㄖ铩?nbsp;
4、由于外部空氣進(jìn)入建筑物造成的壓力導(dǎo)致外門很難被打開或關(guān)閉。
5、很難使內(nèi)部空間保持恒溫。
OSHA要求噴房的工作間的最低溫度為65oF。為了滿足這一規(guī)定,冬季必須強(qiáng)制使用加熱了的補(bǔ)充空氣。
安裝一臺規(guī)模適于建筑的補(bǔ)氣裝置可以提供排氣系統(tǒng)的效率,更加有效地控制內(nèi)部溫度。在正確的氣動平衡條件下,可以更加輕易地控制氣壓以減輕開關(guān)或關(guān)門的問題。氣動平衡還能夠防止污染物或臭氣在建筑物中蔓延。通過降低回流,補(bǔ)氣裝置能夠減少燃料成本。
規(guī)模
補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的規(guī)模應(yīng)根據(jù)噴房排放體積加10%來確定。如果補(bǔ)風(fēng)管將與噴房進(jìn)行物理連接,那么10%額外的容量可以忽略不計(jì)。然而,只有使用一些容量調(diào)節(jié)措施才能獲得適當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣/排氣體積平衡,可以系統(tǒng)補(bǔ)風(fēng)裝置和/或排氣扇上的可調(diào)傳動裝置的形式,也可以以系統(tǒng)調(diào)風(fēng)門的形式。如果是新安裝的,生產(chǎn)廠商就會知道有關(guān)排氣扇和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的需求。如果噴房是現(xiàn)有的,可以從生產(chǎn)廠商提供的資料上獲知排氣量,然后根據(jù)已知的噴涂速率或風(fēng)扇曲線圖進(jìn)行計(jì)算。
在首次購買和安裝噴房時(shí)確定空氣補(bǔ)充的規(guī)模是最容易的。噴房排氣扇的額定容量(cfm)乘以20(基于每小時(shí)三種變化:60分鐘/3=20)即可確定是否需要一個(gè)空氣轉(zhuǎn)換裝置。使用10英尺寬、8英尺高的額定容量為125fpm的噴房(總消耗量為10000cfm)就是10000或200000立方英尺空氣的20倍。
如果工作間立方英尺面積小于200000立方英尺,應(yīng)安裝一臺空氣轉(zhuǎn)換裝置。
加熱器的類型
每個(gè)補(bǔ)氣裝置都包含有一個(gè)加熱器以加熱空氣。加熱器可以是燃?xì)馐剑ㄖ苯踊蜷g接)、蒸汽式或熱水式加熱器,也可以是電加熱器。直接燃?xì)馐郊訜崞魇亲罱?jīng)濟(jì)的一種選擇。間接燃?xì)馐郊訜崞髦挥性谙拗剖褂弥苯尤細(xì)馐郊訜崞鲿r(shí)才使用,蒸汽和熱水式加熱器效率最低,只有在現(xiàn)有鍋爐仍有額外容量處理補(bǔ)氣系統(tǒng)時(shí)使用。電加熱器只在沒有燃料選擇的情況下使用。燃料的成本非常昂貴。計(jì)算成本的公式如下所示:
在cfm為補(bǔ)氣裝置每分鐘輸送空氣的實(shí)際立方英尺數(shù)值時(shí),T為離開裝置的空氣的溫度(與空間溫度相同),To是采暖季節(jié)室外平均溫度,1.08是一個(gè)通過將0.075(空氣密度)乘以 0.24(比熱)再乘以60分鐘/小時(shí)得到的常數(shù),H是從10月到四月(包括十月和四月)的總的工作小時(shí)數(shù),F(xiàn)是裝置燃料的BTU值(一般每立方英尺天然氣為1021), E為裝置的效率(直接燃?xì)馐郊訜崞鳛?.92),c為裝置的燃料成本(與F所用的單位相同)。以下事例對如何使用燃料成本計(jì)算公式作了說明。
圣路易斯一座建筑物內(nèi)的10000cfm補(bǔ)氣裝置在65oF的空間溫度下每周運(yùn)行60小時(shí),所用燃料為天然氣,價(jià)格為每立方英尺0.40美元,我們發(fā)現(xiàn)年操作時(shí)間為:
工作7個(gè)月×52周×60小時(shí)/周
=1820小時(shí)
12個(gè)月/年
將熱值轉(zhuǎn)換為BTU/100立方英尺
1021BTU/ft3×102100BTU/100ft3
計(jì)算出年度成本:
10,000×(65-43.1)×1.08×1,820×0.40
=$1,833.10
102,100×0.92
切記,這是使用補(bǔ)氣裝置的最大成本值,實(shí)際成本會低一些。
補(bǔ)氣裝置的類型
有四種基本的補(bǔ)氣裝置,根據(jù)進(jìn)氣和排氣機(jī)質(zhì)被定義為臥式進(jìn)氣/回流排氣、臥式進(jìn)氣/臥式排氣、立式進(jìn)氣/立式排氣和落地安裝立式裝置。
臥式進(jìn)氣/回流排氣裝置是一個(gè)用于內(nèi)部或外部安裝的空氣轉(zhuǎn)換裝置(見105頁圖19)。此裝置,如果天氣允許可以安裝在建筑物的屋頂上,它有一個(gè)臥式進(jìn)氣口和一個(gè)回流排氣孔,可安裝在邊石上。臥式進(jìn)氣/臥式排氣裝置是一個(gè)大多用于室內(nèi)的空氣轉(zhuǎn)換裝置(見105頁圖20),它的臥式進(jìn)氣口允許將其安裝在建筑物的側(cè)墻上,它有一個(gè)臥式排氣孔。立式進(jìn)氣/臥式排氣裝置多用于室內(nèi)(見105頁圖21),它的立式進(jìn)氣口允許將其安裝在建筑物的屋頂處,它有一個(gè)臥式排氣孔。落地安裝立式裝置是一個(gè)燃?xì)鉅t(見106頁圖22)。所有的臥式進(jìn)氣孔和落地安裝立式裝置均有室內(nèi)和室外應(yīng)用型號。
結(jié)論
本文是對噴房的一個(gè)基本概述,希望它完整地表述了筆者對噴房在整個(gè)表面處理工藝應(yīng)用中的復(fù)雜性的理解,事實(shí)經(jīng)常是這樣:表面處理工藝未經(jīng)設(shè)計(jì),它在演變,任何購買噴房的考慮都是出于“需要”。應(yīng)在著手發(fā)展新系統(tǒng)或升級現(xiàn)有系統(tǒng)的進(jìn)程之初始終尋求表面處理和精整方面的專業(yè)知識。
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