Одна з гострих проблем, з який стикаються підприємства після запуску фарбувального обладнання, пов'язана з роботою фарбувальних камер і систем рекуперації порошкової фарби. Головне завдання, що виконується системою рекуперації, - вентиляція робочого простору фарбувальної камери для запобігання створенню вибухонебезпечної концентрації порошкової фарби, а також ефективне уловлювання та збір порошку, не осів, на офарблює виробі, c метою подальшого його використання в технологічному процесі. Вибухонебезпечна концентрація порошку становить понад 20 г / м3.
Відповідно до європей-ськими нормами безпеки гранично допустима концентрація порошку в просторі фарбувальної камери не повинна перевищувати 50% вибухонебезпечної концентрації, тобто 10 г / м3. Викид порошкової фарби електростатичними розпилювачами сучасних моделей складає 250-300 г / хв залежно від продуктивності фарбувальних робіт і конфігурації виробів і не перевищує 500 г / хв. З нескладних розрахунків слід, що для гарантованого забезпечення безпечної роботи фарбувальної камери необхідно, щоб рекупераційних система забезпечувала продуктивність по повітрю не менше 3000 м3 на один розпилювач. Продуктивність вентиляційної системи повинна забезпечувати необхідну швидкість потоку повітря в отворах фарбувальної камери для запобігання потрапляння порошкової фарби за межі камери. Швидкість потоку повітря в отворі повинна бути 0,5-0,7 м / с, в іншому випадку порошок неминуче потрапляє в приміщення цеху, що погіршує якість продукції та умови праці працівників, а також знижує пожежну безпеку і може стати причиною виходу з ладу механічних і електричних частин обладнання.
Для розрахунку необхідної продуктивності вентиляційної системи фарбувальної камери застосовують формулу
Q = 3600 x S x V,
де S - сумарна площа всіх відкритих прорізів фарбувальної камери; V - необхідна швидкість потоку повітря в отворах.
На практиці контроль швидкості потоку повітря в отворі фарбувальної кабіни можна виміряти анемометром. Звичайно, при проектуванні фарбувального обладнання необхідні більш точні розрахунки, що враховують опір повітропроводів, фільтрів, зростання опору системи в міру засмічення фільтрів і інші чинники, що впливають на продуктивність вентиляційної системи. На жаль, більшість українських виробників фарбувального обладнання виготовляють обладнання без урахування цих факторів, тому на практиці часто заявлені технічні характеристики вентиляційної системи не відповідають реальним показникам, а з часом повністю перестають задовольняти вимогам технологічного процесу. Це призводить до великих економічних втрат, так як неефективна система рекуперації не уловлює і не повертає в технологічний процес вторинний порошок. З огляду на середню вартість порошкової фарби (4 євро / кг) і коефіцієнт її використання 70%, що відповідає забарвленню площинних деталей, можна розрахувати втрати виробництва, яке споживає 2 тонни порошкової фарби в місяць. Збитки від недосконалої або що не працює належним чином системи рекуперації можуть скласти 28 800 євро в рік. Втрати, звичайно, можна значно зменшити за рахунок збору фарби з підлоги фарбувальної камери, але все одно вони будуть значними.
Наведений розрахунок приблизний і не враховує багатьох факторів, але він наочно ілюструє економічну доцільність придбання якісного та ефективного обладнання для рекуперації порошкової фарби. Інші проблеми, пов'язані з експлуатацією фарбувальних камер, виникають при зміні кольору фарби. При фарбуванні в 1-2 основні кольори особливих труднощів не виникає, якщо окрасочная камера і система рекуперації правильно спроектовані і не потрібно часта зміна кольору матеріалу. Але сучасні вимоги ринку такі, що виробник випускає продукцію, забарвлену в широкий спектр кольорів. Тому на практиці поширена ситуація, коли необхідно змінювати колір фарби 2-3 рази на зміну. В цьому випадку при неправильному виборі системи рекуперації втрати робочого часу при зміні кольору будуть дуже значними.
На практиці найчастіше зустрічаються такі типи систем рекуперації:
• картріджниє (патронні) фільтри;
• моноціклон і кінцевий фільтр;
• мультициклон і кінцевий фільтр.
Рекупераційних система з циклоном і кінцевими фільтрами. До її переваг слід віднести можливість відділення дрібної фракції порошку і використовувати необмежену кількість квітів фарби. Циклон відокремлює дрібну фракцію порошку і вловлює її на кінцевих фільтрах, а велика і середня фракція повертаються в технологічний процес. В якості кінцевих фільтрів також використовують картріджниє моделі, але вони не вимагають частої заміни, так як їх очищення пневмоударом або обдуванням зсередини проводиться всього кілька разів на зміну. Як правило, термін служби кінцевих фільтрів становить не менше трьох років, і потрібно тільки один комплект фільтрів незалежно від кількості використовуваних кольорів. Головний недолік даної системи полягає в конструктивних особливостях циклону: наявності важкодоступних місць і довгих повітропроводів, здатних затримувати і накопичувати частки фарби. Неправильно спроектований або неякісно виготовлений циклон здатний «зіпсувати життя» технічного персоналу несподіваною появою різнокольорових включень на офарблюваних деталях. При цьому дуже важко спрогнозувати момент викиду і визначити місця, де скупчується фарба. Найбільш серйозні проблеми виникають на підприємствах, де в основному застосовують фарбу білого кольору, а кольорові - лише періодично. Відомі випадки, коли виробник був змушений відмовитися від використання матеріалу різних кольорів на одній лінії і набував додатковий комплект обладнання для фарбування виробів в різні кольори. Очищення циклону і системи подачі порошку - трудомісткий процес, що займає багато часу. Провідні виробники фарбувального обладнання розробляють спеціальні системи, що полегшують або автоматизують процес очищення фарбувальної камери і частин рекупераційних системи. У найбільш досконалих системах вдається довести час переходу з одного кольору на інший до 15 хв, але вартість таких установок сягає 250-300 тис. Еврo. Можна дати наступні рекомендації при покупці рекупераційних системи на основі циклону:
• корпус циклону, повітроводи, бункер для фарби повинні бути виготовлені з полірованої нержавіючої сталі, що полегшує їх очищення і продування при зміні кольору;
• повітроводи повинні бути розбірними, а не звареними, що полегшує очищення при проведенні профілактичних робіт, а також ретельно підігнані на стиках;
• нижня частина циклону повинна бути рознімної, щоб забезпечити доступ оператора всередину для обдування стисненим повітрям внутрішньої частини системи подачі порошку.
Для роботи з циклонічної системою рекуперації краще використовувати порошкові фарби з високим показником сипучості, так як частинки таких фарб мають більш округлу форму і менш схильні до відкладень в системі вентиляції. Рекупераційних система з мультициклонного і кінцевими фільтрами заснована на тому ж принципі, що і моноціклонная, але в ній замість одного великого циклону встановлюють кілька маленьких. Переваги цієї системи в основному зводяться до зменшення габаритів (особливо висоти) і простішою процедурою очищення, так як вся конструкція легко доступна для очищення і продувки. Всі вищезгадані переваги і недоліки рекупераційних системи з моно-циклоном відносяться і до мультициклонного системі. Як правило, мультициклонного систему застосовують в установках малої і середньої продуктивності, так як є обмеження продуктивності по повітрю, при якій мульти-циклон ефективно сепарує порошок. В установках високої продуктивності з кількістю розпилювачів більш восьми зазвичай застосовують моноціклон. Окремо слід зупинитися на фарбувальних камерах. В даний час на вітчизняному ринку можна зустріти фарбувальні камери десятків конструкцій: від найпримітивніших, виготовлених кустарним способом, до високотехнологічних з автоматичною системою очищення внутрішнього простору. Вибір завжди робить споживач, виходячи з фінансових можливостей і технологічних завдань, проте дозволимо собі дати загальні рекомендації, якщо заздалегідь відомо, що при експлуатації необхідно буде міняти колір фарби більш оного разу за зміну:
• краще камери, у яких внутрішній простір виготовлено з полірованої нержавіючої сталі;
• камера повинна мати хороше освітлення внутрішнього простору;
• бажано наявність дверей, які закривають отвори камери; це полегшить і поліпшить її очищення;
• найкращим вибором буде камера, виготовлена зі спеціального пластику або скла.
За матеріалами журналу "ПРОМИСЛОВА ФАРБУВАННЯ"