DE102013011107A1 - Method for operating a surface treatment system and device for separating overspray - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Oberflächenbehandlungsanlage (12) wird Overspray, der in einer oder mehreren Beschichtungskabinen (10) entsteht, von einem Luftstrom aufgenommen und zu wenigstens einer Einweg-Abscheideeinheit (44) geführt, in der Overspray abgeschieden wird und welche nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray als beladene Einweg-Abscheideeinheit (64) gegen eine leere Einweg-Abscheideeinheit (44) ausgetauscht wird. Dem Luftstrom wird in einem Zuführbereich (70) stromauf der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit (44) und/oder dem Innenraum (48) der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit (44) ein Filterhilfsmaterial zugeführt. Außerdem ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray angegeben. Mit Overspray beladene Kabinenluft ist durch wenigstens eine Einweg-Abscheideeinheit (44) leitbar, in welcher sich Overspray abscheidet. Die Einweg-Abscheideeinheit (44) ist als austauschbare Baueinheit mit einem Innenraum (48) ausgebildet, in dem eine Filtereinheit (50) untergebracht ist. Der mit Overspray beladene Luftstrom ist über eine Luftleiteinrichtung (42) zu der Einweg-Abscheideeinheit (44) leitbar. Es ist eine Filterhilfseinrichtung (68) vorhanden, mittels welcher dem Luftstrom in einem Zuführbereich (70) stromauf der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit (44) und/oder dem Innenraum (48) der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit (44) ein Filterhilfsmaterial zuführbar ist.In a method for operating a surface treatment system (12), overspray that arises in one or more coating booths (10) is absorbed by an air stream and fed to at least one disposable separation unit (44), in which overspray is separated and which, after reaching a Limit loading with overspray as a loaded disposable separation unit (64) is exchanged for an empty disposable separation unit (44). A filter aid material is fed to the air stream in a feed area (70) upstream of the at least one disposable separation unit (44) and / or the interior (48) of the at least one disposable separation unit (44). A device for separating overspray is also specified. Booth air laden with overspray can be passed through at least one disposable separation unit (44) in which overspray is separated. The disposable separation unit (44) is designed as an exchangeable structural unit with an interior space (48) in which a filter unit (50) is accommodated. The air flow loaded with overspray can be guided to the disposable separation unit (44) via an air guide device (42). An auxiliary filter device (68) is provided, by means of which an auxiliary filter material can be supplied to the air flow in a supply area (70) upstream of the at least one disposable separation unit (44) and / or the interior (48) of the at least one disposable separation unit (44) .
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Oberflächenbehandlungsanlage, bei welchem Overspray, der in einer oder mehreren Beschichtungskabinen entsteht, von einem Luftstrom aufgenommen und zu wenigstens einer Einweg-Abscheideeinheit geführt wird, in der Overspray abgeschieden wird und welche nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray als beladene Einweg-Abscheideeinheit gegen eine leere Einweg-Abscheideeinheit ausgetauscht wird.The invention relates to a method for operating a surface treatment system, in which overspray, which results in one or more coating booths, is taken up by an air flow and guided to at least one disposable separation unit, in which overspray is deposited and which after reaching a limit loading with overspray loaded disposable separation unit is exchanged for an empty disposable separation unit.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray aus der mit Overspray beladenen Kabinenluft von Oberflächenbehandlungsanlagen, insbesondere von Lackieranlagen, mit
- a) wenigstens einer Einweg-Abscheideeinheit, durch welche mit Overspray beladene Kabinenluft leitbar ist und in welcher sich Overspray abscheidet; wobei
- b) die Einweg-Abscheideeinheit als austauschbare Baueinheit mit einem Innenraum ausgebildet ist, in dem eine Filtereinheit untergebracht ist;
- c) der mit Overspray beladene Luftstrom über eine Luftleiteinrichtung zu der Einweg-Abscheideeinheit leitbar ist.
- a) at least one disposable separation unit through which cabin air laden with overspray can be conducted and in which overspray separates; in which
- b) the disposable separation unit is designed as a replaceable unit with an interior, in which a filter unit is housed;
- c) the airflow laden with overspray can be conducted via an air guiding device to the disposable separation unit.
Bei der manuellen oder automatischen Applikation von Lacken auf Gegenstände wird ein Teilstrom des Lackes, der im Allgemeinen sowohl Festkörper und/oder Bindemittel als auch Lösemittel enthält, nicht auf den Gegenstand appliziert. Dieser Teilstrom wird in der Fachwelt ”Overspray” genannt. Im Weiteren werden die Begriffe Overspray oder Overspraypartikel immer im Sinne eines dispersen Systems, wie einer Emulsion oder Suspension oder einer Kombination daraus, verstanden. Der Overspray wird von dem Luftstrom in der Lackierkabine erfasst und einer Abscheidung zugeführt, so dass die Luft gegebenenfalls nach einer geeigneten Konditionierung wieder in die Beschichtungskabine zurückgeleitet werden kann.In the case of manual or automatic application of lacquers to objects, a partial flow of the lacquer, which generally contains both solids and / or binders and solvents, is not applied to the article. This partial flow is called "overspray" in the professional world. Furthermore, the terms overspray or overspray particles are always understood to mean a disperse system, such as an emulsion or suspension or a combination thereof. The overspray is detected by the air flow in the paint booth and fed to a separation, so that the air can optionally be returned to the coating booth after a suitable conditioning.
Insbesondere bei Anlagen mit größerem Lackverbrauch, beispielsweise bei Anlagen zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, kommen in bekannter Weise bevorzugt Nassabscheidesysteme einerseits oder elektrostatisch arbeitende Trockenabscheider andererseits zum Einsatz. Bei bekannten Nassabscheidern wird verhältnismäßig viel Energie zur Umwälzung der erforderlichen, recht großen Wassermengen benötigt. Die Aufbereitung des Spülwassers ist durch den hohen Einsatz an Lack bindenden und entklebenden Chemikalien und durch die Lackschlammentsorgung kostenintensiv. Weiterhin nimmt die Luft durch den intensiven Kontakt mit dem Spülwasser sehr viel Feuchtigkeit auf, was im Umluftbetrieb wiederum einen hohen Energieverbrauch für die Luftaufbereitung zur Folge hat. Bei elektrostatisch arbeitenden Trockenabscheidern muss der Lack-Overspray kontinuierlich von den Abscheideflächen entfernt werden, was meist mit baulich recht aufwendigen Maßnahmen verbunden ist. Zudem ist der Energieaufwand bei solchen Abscheidern im Vergleich höher.In particular, in systems with a larger paint consumption, for example in systems for painting vehicle bodies, wet separation systems on the one hand or electrostatic dry separators on the other hand are preferably used in a known manner. In known wet scrubbers relatively much energy is required to circulate the required, quite large amounts of water. The treatment of the rinse water is costly due to the high use of paint-binding and detackifying chemicals and the Lackschlammentsorgung. Furthermore, the air absorbs a lot of moisture due to the intensive contact with the rinse water, which in turn results in a high energy consumption for the air treatment in the recirculation mode. In the case of electrostatic dry separators, the paint overspray must be continuously removed from the separation surfaces, which is usually associated with structurally quite complex measures. In addition, the energy consumption of such separators is higher in comparison.
Als Alternative zu gängigen, stationären Nass- und Trockenabscheidesystemen, die auch elektrostatisch arbeiten können, kommen auch Systeme mit austauschbaren Einweg-Abscheideeinheiten zum Einsatz, die nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray gegen unbeladene Abscheideeinheiten ausgetauscht und entsorgt oder gegebenenfalls recycelt werden. Die Aufbereitung und/oder Entsorgung von derartigen Abscheideeinheiten kann energetisch und auch im Hinblick auf die erforderlichen Ressourcen verträglicher sein als der Aufwand bei einem Nassabscheider oder einer elektrostatisch arbeitenden Abscheidevorrichtung.As an alternative to common, stationary wet and dry separation systems, which can also work electrostatically, systems with exchangeable disposable separation units are used, which are replaced after reaching a limit loading with overspray against unloaded separation units and disposed of or recycled if necessary. The treatment and / or disposal of such separation units can be energetically and also with regard to the required resources more compatible than the cost of a wet scrubber or an electrostatic working separation device.
Overspray hat in der Regel stark klebende Eigenschaften und weist zumeist flüssige Bestandteile auf. Daher kann es vorkommen, dass die Einweg-Abscheideeinheiten durch sich abscheidenden Overspray zugesetzt werden und verkleben, so dass eine solche Abscheideeinheit nicht mehr von Kabinenluft durchströmt werden kann, bevor sie ihre Grenzbeladung erreicht hat. In einem solchen Fall muss die betreffende Abscheideeinheit also, bezogen auf die mögliche Betriebsdauer und die mögliche Aufnahmekapazität, vorzeitig gegen eine unbeladene, frische Abscheideeinheit ausgetauscht werden.Overspray usually has strong adhesive properties and usually has liquid components. Therefore, it may happen that the disposable separation units are added by separating overspray and stick together, so that such a separation unit can no longer be traversed by cabin air before it has reached its limit loading. In such a case, therefore, the relevant separation unit must be prematurely replaced with respect to the possible operating time and the possible absorption capacity for an unloaded, fresh separation unit.
Außerdem können sich die flüssigen Bestandteile des Overspray am Boden einer Abscheideeinheit sammeln, was deren Handhabung bei deren Entsorgung oder weiteren Verwertung erschwert. Insbesondere muss dann darauf geachtet werden, dass die Abscheideeinheiten nicht verkippt werden, da die gesammelten Flüssigbestandteile sonst auslaufen könnten.In addition, the liquid components of the overspray can collect at the bottom of a separation unit, which makes their handling difficult in their disposal or further utilization. In particular, care must then be taken that the separation units are not tilted, since the collected liquid components could otherwise leak out.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche diese Nachteile verringern.It is an object of the invention to provide a method and a device of the type mentioned, which reduce these disadvantages.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
dem Luftstrom in einem Zuführbereich stromauf der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit und/oder dem Innenraum der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit ein Filterhilfsmaterial zugeführt wird.This object is achieved by a method of the type mentioned in that
the air stream in a feed region upstream of the at least one disposable separation unit and / or the interior of the at least one disposable separation unit a filter aid material is supplied.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch Zugabe eines Filterhilfsmaterials, bei dem es sich auch um ein Stoffgemisch handeln kann, ein Verkleben der Abscheideeinheiten und/oder ein Ansammeln von Flüssigkeit in Abscheideeinheiten effektiv verhindert werden kann, die als Einweg-Baueinheiten konzipiert sind.The invention is based on the recognition that by adding a filter aid, which may also be a mixture of substances, a bonding of the separation units and / or an accumulation of liquid in separation units effectively can be prevented, which are designed as disposable units.
Das Filterhilfsmaterial ist vorzugsweise partikelförmig oder granulatförmig und/oder weist eine Faser- oder Hohlraumstruktur auf.The filter aid is preferably particulate or granular and / or has a fibrous or void structure.
Das Filterhilfsmaterial kann besonders gut zugeführt werden, wenn es zerstäubt oder vernebelt werden kann.The filter aid can be supplied particularly well if it can be atomized or atomized.
In diesem Zusammenhang ist es günstig, wenn als Filterhilfsmaterial ein Pulvermaterial verwendet wird.In this context, it is advantageous if a powder material is used as filter aid.
Partikelförmiges, d. h. auch pulverförmiges, Filterhilfsmaterial hat bevorzugt einen mittleren Partikeldurchmesser von 10 μm bis 100 μm.Particulate, d. H. Also powdery, filter aid preferably has an average particle diameter of 10 .mu.m to 100 .mu.m.
Als Filterhilfsmaterial werden hierzu insbesondere Materialien verwendet, welche das Overspray entkleben und/oder Flüssigbestandteile des Oversprays aufnehmen oder binden können. Derartige Materialien sind als Filterhilfsmaterialien in der
Vorzugsweise sind dies somit Kalk, Steinmehl, insbesondere Kalksteinmehl, Aluminiumsilikate, Aluminiumoxide, Siliziumoxide oder dergleichen.Preferably, these are thus lime, stone powder, in particular limestone powder, aluminum silicates, aluminum oxides, silicon oxides or the like.
Auch Materialien, die Hohlraumstrukturen aufweisen und dadurch eine große innere Oberfläche im Vergleich zu der Außenfläche einzelner Partikel haben, können verwendet werden. Beispielhaft für solche Materialien stehen natürliche oder synthetische Zeolithe oder Fasermaterialien ebenso wie entsprechend aufgebaute Polymer- oder Glasmaterialien sowie Aluminiumsilikate.Also, materials having cavity structures and thereby having a large inner surface compared to the outer surface of individual particles may be used. Examples of such materials are natural or synthetic zeolites or fiber materials as well as correspondingly constructed polymer or glass materials and aluminum silicates.
Im Hinblick auf die Zeolithe sind Calcium-, Magnesium-, Calcium-Magnesium-, Natrium- und/oder Kalium-Zeolithe sowie Gemische aus diesen geeignet.With regard to the zeolites, calcium, magnesium, calcium magnesium, sodium and / or potassium zeolites and mixtures of these are suitable.
Umwelttechnisch und wirtschaftlich vorteilhaft kann das Filterhilfsmaterial ein Material sein, dass aus verbrauchten Einweg-Abscheideeinheiten gewonnen ist. Mit Overspray beladene Einweg-Abscheideeinheiten werden hierfür in einer Aufbereitungsbehandlung unterzogen, worauf im Detail weiter unten eingegangen wird.Environmentally and economically advantageous, the filter aid may be a material obtained from spent disposable separation units. Overspray-loaded disposable separation units are subjected to a treatment treatment for this purpose, which will be discussed in detail below.
Das Filterhilfsmaterial kann auch Verbindungen umfassen, welche die Feststoffpartikel des Oversprays und/oder dessen Flüssigbestandteile chemisch binden. Gemäß der oben genannten
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die oben angegebene Aufgabe mit denselben Vorteilen dadurch gelöst, dass
- d) eine Filterhilfseinrichtung vorhanden ist, mittels welcher
- da) dem Luftstrom in einem Zuführbereich stromauf der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit und/oder
- db) dem Innenraum der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit
- d) a filter auxiliary device is present, by means of which
- da) the air flow in a feed region upstream of the at least one disposable separation unit and / or
- db) the interior of the at least one disposable separation unit
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Filterhilfseinrichtung Düsen umfasst, über welche zerstäubbares oder vernebelbares Filterhilfsmaterial dem Zuführbereich und/oder dem Innenraum der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit zuführbar ist.It is advantageous if the filter aid device comprises nozzles, via which atomizable or nebulizable filter aid material can be supplied to the feed region and / or the interior of the at least one disposable separation unit.
Alternativ oder ergänzend, besonders bei anderen Filterhilfsmaterialien, ist es günstig, wenn die Filterhilfseinrichtung eine oder mehrere Fördereinheiten, insbesondere Schneckenförderer, umfasst, mittels welchen partikelförmiges oder granulatförmiges Filterhilfsmaterial dem Zuführbereich und/oder dem Innenraum der wenigstens einen Einweg-Abscheideeinheit zuführbar ist.Alternatively or additionally, in particular with other filter aids, it is expedient for the filter aid to comprise one or more conveying units, in particular screw conveyors, by means of which particulate or granular filter auxiliary material can be supplied to the feed region and / or the interior of the at least one disposable separation unit.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In these show:
In
Hiernach werden die Fahrzeugkarosserien
In jeder Beschichtungskabine
Die Beschichtungskabine
Die Fahrzeugkarosserien
Nach unten hin ist der Beschichtungstunnel
Aus dem Luftzuführraum
Diese mit Overspray beladene Luft wird mit Hilfe einer Luftleiteinrichtung
Jedes Filtermodul
Die Luftleiteinrichtung
Die nun weitgehend von Overspraypartikeln befreite Kabinenluft strömt aus dem Filtermodul
Falls die Kabinenluft durch die vorhandenen Filtermodule
Das Filtermodul
Allgemein hängt die Koppel- und Entkoppelbewegung jedoch von dem Zusammenspiel der Komponenten ab und kann auch vertikale Bewegungskomponenten haben.Generally, however, the coupling and decoupling depends on the interaction of the components and can also have vertical components of movement.
Jedes Filtermodul
Mit Hilfe der Waage
Wenn ein Filtermodul
Insgesamt kann der Austausch eines oder mehrere Einweg-Filtermodule
Zuvor wird die Strömungsverbindung des auszutauschenden Filtermoduls
Das Einweg-Filtermodul
Dabei kann das Filtermodul
Wie eingangs erwähnt, kann es ohne weitere Maßnahmen vorkommen, dass die Filtermodule
Außerdem können sich flüssige Bestandteile des Overspray am Boden der Filtermodule
Um dies zu verhindern, umfasst die Beschichtungskabine
Bei dem Zuführbereich
Als Filterhilfsmaterial wird insbesondere ein Material verwendet, welches das Overspray entklebt und/oder Flüssigbestandteile des Oversprays aufnehmen kann. Mögliche Filterhilfsmaterialien und deren Eigenschaften wurden eingangs erläutert.As a filter aid, in particular a material is used which detackifies the overspray and / or can absorb liquid components of the overspray. Possible filter aids and their properties were explained at the beginning.
Beim in
Immer zwei Düsen
Die Düsen
Das Filterhilfsmaterial wird in Strömungsrichtung der Kabinenluft eingebracht. Bei einer Abwandlung können die Düsen
Die mit Overspray beladene Kabinenluft nimmt das in den Zuführbereich
Gegebenenfalls bildet sich an den Wänden der Filtermodule
In
Im Unterschied zur Beschichtungskabine
Die Düsen
In
Im Unterschied zur Beschichtungskabine
Hierzu sind die Strömungswannen
Die Düsen
In
Im Aufbau entspricht die Beschichtungskabine
In
Die Filterhilfseinrichtung
In
Wenn der innere Aufbau der dort untergebrachten Filtereinheit
Mit Overspray beladene Filtermodule
Die beladenen Filtermodule
In einer Trockenstation
In einer Zerkleinerungsstation
Die Filtermodule
Dabei können jeweils Zusätze zugemischt werden, um die Konsistenz des Schreddermaterials
Mit dem Pulvermaterial
Das Pulvermaterial
Darüber hinaus kann das Material der Filtermodule
Die erläuterten Behandlungsstationen
Das Feinschreddermaterial
Auch die chemischen Eigenschaften des Aufbereitungsmaterials
Bei der Erzeugung des Aufbereitungsmaterials
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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