BE1009345A3

BE1009345A3 - Behandelingswijze en- inrichting met gedwongen luchtcirculatie.

Info

Publication number: BE1009345A3
Application number: BE9500357A
Authority: BE
Original assignee: Belmeko Engineering Nv
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1997-02-04

Abstract

Betreft een werkwijze voor het behandelen in twee of meer fasen van een voorwerp (1) in een kamer (3) met gedwongen luchtcirculatie omvattende het aanzuigen van een bepaald debiet buitenlucht met behulp van een aanvoerventilator (10) en het met een regelbare temperatuur doorsturen van de lucht in een toevoerruimte (15) bovenaan de kamer (3) en van daar in neerwaarste richting doorheen een toegangsfilter (2) omheen en voorbij het voorwerp (1) en verder doorheen een afvoerfilter (4) naar een afvoerkanaal (5) waarbij voor tenminste één behandelingsfase lucht wordt afgevoerd naar de open ruimte (9), terwijl voor tenminste één andere behandelingsfase de afgevoerde lucht gerecirculeerd wordt naar de kamer (3) en neerstroomt over het voorwerp (1).

Description

BEHANDELINGSWIJZE EN-INRICHTING MET GEDWONGEN LUCHTCIRCULATIE.

De uitvinding betreft een werkwijze en inrichting voor het behandelen van voorwerpen in een kamer met gedwongen luchtcirculatie, zoals bv. in spuitcabines voor het verven of lakken van voorwerpen. In deze inrichtingen worden de voorwerpen met behulp van spuitpistolen van de gewenste verflaag voorzien die daarna in een tweede behandelingsfase gedroogd wordt met een warme luchtstroom.

Bij spuitcabines is het bekend voorwerpen te bespuiten of besproeien in een kamer met een neerwaarts gerichte luchtcirculatie die in een laminaire stroming omheen het voorwerp stroomt. De lucht wordt daartoe aangezogen door een hoofdventilator en bij de gepaste temperatuur naar een toevoerruimte bovenaan de kamer en van daar uit doorheen een filter in de kamer gestuurd. Bij het verfspuiten sleurt dan de neerwaarts stromende lucht de resten mee van de verfnevels die bij het spuiten niet neersloegen op het voorwerp. Deze resten worden afgevangen in een filter in de bodem van de kamer. De gezuiverde lucht stroomt dan via een afvoerkanaal naar buiten. Meestal wordt een tweede ventilator geplaatst in het afvoerkanaal.

In de volgende behandelingsfase in de kamer wordt het gelakte voorwerp dan versneld gedroogd door op analoge wijze een warme luchtstroom erover heen te sturen. Ten behoeve van warmterecuperatie kan de afgevoerde lucht hiertoe desgewenst gedeeltelijk gerecirculeerd worden over de hoofdventilator naar de toevoerruimte bovenaan de kamer.

Deze uitvoering heeft het nadeel dat in de droogfase het aandeel warme lucht dat na filtratie in het afvoerkanaal terecht komt toch nog met een te hoge concentratie aan solventen beladen kan zijn. Hierdoor kan op de lange duur

ontploffingsgevaar ontstaan in of nabij de toevoerruimte en de toegangsfilter bovenaan de behandelingskamer wanneer dit hete gasmengsel dan voortdurend via de hoofdventilator en de aansluitende warmtewisselaar teruggecirculeerd wordt.

De uitvinding heeft tot doel dit nadeel te vermijden door een werkwijze en inrichting te verschaffen waarbij recirculatie van de afgevoerde lucht in de droogfase niet meer over de hoofdventilator met aansluitende warmtewisselaar en/of over de toevoerruimte en toegangsfilter loopt wanneer genoemde solventenconcentratie te hoog oploopt, en waarbij toch een voldoende hoge luchtsnelheid op het te drogen voorwerp gecreëerd wordt, voor o. a. wateroplosbare verven.

De uitvinding verschaft dus in het algemeen een werkwijze voor het behandelen in twee of meer fasen van voorwerpen in een kamer met gedwongen luchtcirculatie omvattende het aanzuigen van een bepaald debiet buitenlucht met behulp van een ventilator en het met een regelbare temperatuur doorsturen van de lucht in een toevoerruimte bovenaan de kamer en van daar in neerwaartse richting doorheen een toegangsfilter omheen en voorbij de voorwerpen en verder doorheen een afvoerfilter naar een afvoerkanaal waarbij voor tenminste een behandelingsfase lucht wordt afgevoerd naar de open ruimte, terwijl voor tenminste een andere behandelingsfase een regelbaar debiet van afgevoerde lucht gerecirculeerd wordt rechtstreeks naar de kamer en neerstroomt over de voorwerpen.

In het bijzonder betreft de vinding een werkwijze waarbij tenminste een der behandelingsfasen een verfspuitbehandeling en tenminste een andere fase een warmtebehandeling is. Niet enkel wanneer de verf organische solventen bevat maar ook als men gebruik maakt van een wateroplosbare verf blijft een kleine hoeveelheid van solventen aanwezig. De

concentratie aan solvent in wateroplosbare verven is echter beduidend lager.

Wanneer de werkwijze voor het behandelen van een voorwerp twee fasen omvat : een verfspuit-en een droogfase dan wordt in de verfspuitfase (d. i. de eerste fase) een bepaald debiet lucht met behulp van de aanvoerventilator aangezogen doorheen een schouw en, na het doorlopen van een warmtewisselaar, met een regelbare temperatuur doorgestuurd in de toevoerruimte bovenaan de kamer. Van daar stroomt de lucht in neerwaartse richting doorheen een afvoerkanaal naar de open ruimte. In een tweede fase-de droogfase-wordt het grootste deel van het door de aanvoerventilator aangezogen debiet in een nagenoeg gesloten installatiecircuit over de warmtewisselaar gerecirculeerd.

Daarbij wordt tenminste een deeldebiet van de lucht die uittreedt aan de uitgang van deze wisselaar met de gewenste temperatuur naar de toevoerruimte boven de kamer gestuurd en van daar neerwaarts in een afvoerkanaal afgevoerd. Via dit kanaal wordt dan een tweede circuit gecreëerd met behulp van de afvoerventilator naar de kamer en over het voorwerp. Deze recirculatiestroom over de afvoerventilator kan hetzij rechtstreeks in de kamer uitmonden hetzij in de toevoerruimte boven deze kamer.

De kombinatie van een tweede gerecicleerd luchtcircuit over de extraktieventilator samen met venturie inblaasmonden geeft het bijzondere voordeel van versnelde droging bij wateroplosbare verven.

In de tweede fase kan, naargelang de constructie van de behandelingsinstallatie, het deeldebiet aan de uitgang van de warmtewisselaar, dat naar de toevoerruimte gaat, ongeveer 20 % bedragen van het totaal aldaar uittredende debiet (figuur 1). In een andere constructieve opstelling (figuur 2) kan het totale uittredende debiet aan de uit-

gang van de wisselaar naar de toevoerruimte stromen.

De inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze omvat een behandelingskamer voorzien van een toegangsfilter in zijn plafond waarboven een toevoerruimte aansluit voor het met behulp van een ventilator, aansluitende warmtewisselaar en regelkleppen aanvoeren van lucht op de gewenste temperatuur en met gewenst debiet. Verder omvat ze een afvoerfilter nabij de vloer van de kamer en waarop het afvoerkanaal aansluit. In dit kanaal zijn regelkleppen aangebracht voor de deeldebieten al naar gelang de aard van de behandelingsfase, en recirculatiekanalen die hetzij via venturi's hetzij via de toevoerruimte en toevoerfilter uitmonden in de kamer. Bij voorkeur is in het afvoerkanaal een tweede ventilator geplaatst voor het verderstuwen van afgevoerde lucht.

Nabij de ingang van de recirculatiekanalen (stroomafwaarts van de afvoerventilator) zal bij voorkeur een recirculatiefilter geplaatst zijn om meegesleurde solventen en andere onzuiverheden tegen te houden.

Een en ander zal thans toegelicht worden aan de hand van een paar uitvoeringsvormen voor verfspuitcabines, geillustreerd in bijgaande figuren. Bijkomende kenmerken en voordelen van de vinding zullen daarbij verduidelijkt worden.

Figuur 1 geeft een eerste uitvoeringsvorm weer met slechts een recirculatieweg voor de afgevoerde lucht in het afvoerkanaal bij een warmtebehandelingsfase.

Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsmogelijkheid met een dubbele recirculatieweg voor de afgevoerde lucht in dit kanaal bij de warmtebehandelingsfase.

Figuur 3 stelt een vereenvoudigde uitvoering voor met een recirculatieweg naar de toevoerruimte boven de behande-

lingskamer.

In de inrichting volgens figuur 1 worden de voorwerpen 1 in een kamer 3 met gedwongen luchtcirculatie behandeld. De eerste fase is een spuitfase waarbij een bepaald debiet lucht (bv. 25. 000 m3 per uur) aangezogen wordt door een schouw 20 met behulp van een ventilator 10. De klep 22 in de schouw 20 staat voor deze fase open. Dit debiet wordt met behulp van de warmtewisselaar 11 op kamertemperatuur gebracht en integraal in de toevoerruimte 15 bovenaan de kamer 3 aangevoerd. De regelklep 12 staat hierbij in haar nagenoeg vertikale sluitstand. De luchtcirculatieweg voor deze eerste fase is met een streeplijn 23 aangeduid. Van uit de toevoerruimte 15 wordt de luchtstroom doorgestuurd in neerwaartse richting doorheen een toevoerfilter 2 in een nagenoeg laminaire stroming omheen en voorbij de voorwerpen 1.

Als de voorwerpen auto's zijn wordt het laminair karakter en de snelheid van de stroming bepaald op een afstand van 30 cm van de wand van de auto en op een hoogte van 90 cm boven de vloer. Bij verfspuiten bedraagt de geschikte stromingssnelheid aldaar ongeveer 0. 4 m/sec.

Vervolgens wordt de lucht, beladen met resten van verfnevels, afgevoerd doorheen de afvoerfilter 4 in de vloer 16 naar het afvoerkanaal 5 en van daar doorheen de schouw 21, via de openstaande kleppen 14 naar de open ruimte 9. Deze afvoer zal bij voorkeur bevorderd en geregeld worden door een afvoerventilator 6 met kleppen 7 in de schouw 21. De aansluitingskleppen 13 naar de recirculatiekanalen 8 zijn in deze fase natuurlijk gesloten (vertikale stand). De nevelresten worden in grote mate tegengehouden door de afvoerfilter 4.

Bij de droogfase doorloopt de luchtstroom de inrichting volgens de puntlijn 24 in een gesloten of nagenoeg gesloten kringloop. In de kamer 3 moet de luchttemperatuur ongeveer 600C bedragen. Het aanzuigdebiet door de ventilator 10 wordt bij het verlaten van de warmtewisselaar 11

gesplitst. De regelklep 12 wordt in de gewenste (min of meer horizontale) stand gezet zodat een gewenst deeldebiet met de gewenste temperatuur (en afhankelijk van de temperatuur van de warmtebron 11) door de toevoerfilter 2 in de kamer 3 komt. Dit deeldebiet zal bij voorkeur 20 % bedragen van het totale debiet dat uittreedt aan de uitgang van de warmtewisselaar 11. Dit kleine deeldebiet komt dan ook overeen met het debiet aan verse lucht dat ingevoerd wordt aan de ingang van de ventilator 10 via de schouw 20 waarin de klep 22 niet helemaal dicht staat.

De rest van de verse-luchtstroom (80% van het totale debiet door wamtewisselaar 11) wordt gerecirculeerd naar de ingang van ventilator 10 voor opwarming. De neerwaarts gerichte hete luchtstroom wordt uit de ruimte 15 weer afgevoerd doorheen de filter 4 in kanaal 5.

Deze hete verse-luchtstroom wordt nu evenwel aangevuld met een circulatiestroom die gecreëerd en gestuurd wordt met behulp van de ventilator 6. Deze circulatiestroom (puntlijn 24) verhoogt sterk het droogeffect. Hij wordt via openstaande kleppen 13 in de recirculatiekanalen 8 en doorheen hun venturimonden 9 rechtstreeks in de kamer 3 gestuurd. Het relatief kleine debiet van hete verse lucht vanuit de ruimte 15 - met het nadeel van een relatief lage droogsnelheid (en overeenkomstig de stand van de techniek) - wordt hier dus aangevuld met een kouder gerecirculeerd debiet uit kanalen 8. Desgewenst kan de doorheen ventilator 6 te recirculeren lucht nog over een filter 18 in de kanalen 8 aankomen. In deze fase zijn de schouwkleppen 14 praktisch volledig gesloten (20% doorlaat).

Bovendien creëren de venturi-mondstukken 9 een luchtversnelling en gunstige turbulentieeffecten in de kamer 3.

Dit bevordert de vermenging met de hete verse luchtstroom uit de ruimte 15 en verhoogt zodoende het droogrendement.

Deze uitvoering biedt het voordeel dat ze zeer veilig is daar er nooit een potentieel vervuilde (door filter 4

onvoldoende gezuiverde) en ontplofbare luchtstroom rechtstreeks doorheen de warmtewisselaar 11 wordt gestuurd. Ze is dus uitermate geschikt voor het drogen van verven die opgelost zijn in organische oplosmiddelen.

De inrichting volgens figuur 2 gelijkt heel sterk op deze in figuur 1. Dezelfde onderdelen zijn dan ook met dezelfde referentiecijfers aangeduid. Haar werking, in het bijzonder het met streeplijn 23 (in figuur 1) aangeduide stroompad voor de lucht verloopt in de spuitfase identiek als bij figuur 1. In figuur 2 is deze streeplijn dan ook niet meer herhaald. In de spuitfase staat de klep 22 dus open en zijn de vloerkleppen 17 gesloten.

Tijdens de warmtebehandelingsfase (hier een droogfase) kan de doorheen filter 4 in het afvoerkanaal 5 intredende lucht nu evenwel opsplitsen in een dubbele recirculatieweg, getoond met de puntlijnen 24 en 25. De ventilatoren 6 en 10 werken in parallel zodat het neerwaarts stromende luchtdebiet in de kamer 3 nagenoeg verdubbeld wordt wanneer de vloerkleppen 17 openstaan. De schouwklep 22 staat in deze fase niet helemaal dicht (doorlaat 20%). Dit verdubbelde debiet verhoogt natuurlijk sterk het droogrendement. In deze uitvoering wordt nu echter een door afvoerfilter 4 potentieel onvolledig gezuiverde (en dus met zeer verdunde solvent beladen) luchtstroom 25 intens opgewarmd in de warmtewisselaar 11.

Deze uitvoering zal dus bij voorkeur toegepast worden voor het drogen van voorwerpen gelakt met wateroplosbare verven die veel minder organische solventen bevatten dan andere verven of lakken.

De vereenvoudigde uitvoering volgens figuur 3 gelijkt sterk op deze van figuur 1. Haar werking voor de spuittkabine verloopt overigens identiek. Voor de droogfase wordt de recirculatiestroom nu evenwel over de kleppen 19 in verbinding gebracht met de toevoerruimte 15 boven de

toevoerfilter 2 (i. p. v. over kanalen 8 en venturimonden 9 rechtstreeks naar kamer 3 zoals in figuur 1).

Claims

CONCLUSIES.

1. Werkwijze voor het behandelen in twee of meer fasen van een voorwerp (1) in een kamer (3) met gedwongen luchtcirculatie omvattende het aanzuigen van een bepaald debiet buitenlucht met behulp van een aanvoerventilator (10) en het met een regelbare temperatuur doorsturen van de lucht in een toevoerruimte (15) bovenaan de kamer (3) en van daar in neerwaartse richting doorheen een toegangsfilter (2) omheen en voorbij het voorwerp (1) en verder doorheen een afvoerfilter (4) naar een afvoerkanaal (5) waarbij voor tenminste een behandelingsfase lucht wordt afgevoerd naar de open ruimte (9), terwijl voor tenminste een andere behandelingsfase de afgevoerde lucht gerecirculeerd wordt naar de kamer (3) en neerstroomt over het voorwerp (1).

2. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij tenminste een behandelingsfase een verfspuitbehandeling en tenminste een andere fase een warmtebehandeling is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de verspuitbehandeling gebruik maakt van een wateroplosbare verf.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 waarbij de gerecirculeerde lucht tijdens de andere behandelingsfase een bijkomende filtratie ondergaat.

5. Werkwijze volgens conclusie 2 voor het behandelen van een voorwerp (1) in twee fasen waarbij in de eerste verfspuitfase een bepaald debiet lucht met behulp van de aanvoerventilator (10) aangezogen wordt doorheen een schouw (20) en, na het doorlopen van een warmtewisselaar (11), met een regelbare temperatuur doorgestuurd wordt in de toevoerruimte (15) bovenaan de kamer (3) en van daar in neerwaartse richting doorheen een afvoerkanaal (5) naar de open ruimte (9), en waarbij in een tweede droogfase in een nagenoeg gesloten <Desc/Clms Page number 10> installatiecircuit het grootste deel van het door de aanvoerventilator (10) aangezogen debiet over de warmtewisselaar (11) gerecirculeerd wordt, en waarbij tenminste een deeldebiet van de lucht die uittreedt aan de uitgang van deze wisselaar met de gewenste temperatuur naar de toevoerruimte (15)

en van daar neerwaarts in kanaal (5) afgevoerd wordt en tenminste gedeeltelijk gerecirculeerd wordt met behulp van een afvoerventilator (6) naar de kamer (3) over het voorwerp (1).

6. Werkwijze volgens conclusie 5 waarbij in de tweede fase het deeldebiet aan de uitgang van de wisselaar (11), dat naar de toevoerruimte (15) gaat, ongeveer 20 % bedraagt van het totaal aldaar uittredende debiet.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 waarbij in de tweede fase het totale uittredende debiet aan de uitgang van de wisselaar (11) naar de toevoerruimte (15) stroomt.

8. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 omvattende een behandelingskamer (3) voorzien van een toegangsfilter (2 in zijn plafond waarboven een toevoerruimte (15) aansluit voor het met behulp van een ventilator (10), aansluitende warmtewisselaar (11) en regelkleppen (12) aanvoeren van lucht op de gewenste temperatuur en met gewenst debiet ; een afvoerfilter (4) nabij de vloer (16) van de kamer (3) en daarop aansluitend een afvoerkanaal (5) waarin regelkleppen (13,14, 17) zin aangebracht voor de deeldebieten al naar gelang de aard van de behandelingsfase, en recirculatiekanalen (8) die via venturi's (9) uitmonden rechtstreeks in de kamer (3).

9. Inrichting volgens conclusie 8 waarbij in het afvoerkanaal (5) een ventilator (6) is geplaatst voor het verderstuwen van afgevoerde lucht.

10. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens <Desc/Clms Page number 11> conclusie 4 waarbij nabij de ingang van de recirculatiekanalen (8) een recirculatiefilter (18) geplaatst is.

11. Inrichting voor het uitvoren van de werkwijze volgens conclusie 1 omvattende een behandelingskamer (3) voorzien van een toevoerfilter (2) in zijn plafond waarboven een toevoerruimte (15) aansluit voor het met behulp van een ventilator (10), aansluitende warmtewiselaar (11) en regelkleppen (12) aanvoeren van lucht op de gewenste temperatuur en met gewenst debiet ; een afvoerfilter (4) nabij de vloer (16) van de kamer (3) en daarop aansluitend een afvoerkanaal (5) waarin regelkleppen (14, 19) zijn aangebracht voor de deeldebieten al naar gelang de aard van de behandelingsfase, en voor verbinding met de toevoerruimte (15).

UITTREKSEL BEHANDELINGSWIJZE EN-INRICHTING MET GEDWONGEN LUCHTCIRCULATIE.

Betreft een werkwijze voor het behandelen in twee of meer fasen van een voorwerp (1) in een kamer (3) met gedwongen luchtcirculatie omvattende het aanzuigen van een bepaald debiet buitenlucht met behulp van een aanvoerventilator (10) en het met een regelbare temperatuur doorsturen van de lucht in een toevoerruimte (15) bovenaan de kamer (3) en van daar in neerwaartse richting doorheen een toegangsfilter (2) omheen en voorbij het voorwerp (1) en verder doorheen een afvoerfilter (4) naar een afvoerkanaal (5) waarbij voor tenminste een behandelingsfase lucht wordt afgevoerd naar de open ruimte (9), terwijl voor tenminste een andere behandelingsfase de afgevoerde lucht gerecirculeerd wordt naar de kamer (3) en neerstroomt over het voorwerp (1).

FIGUUR 1