RU2614673C1

RU2614673C1 - Method of air supply into chamber for painting liquid paints and chambers for carrying out method (versions)

Info

Publication number: RU2614673C1
Application number: RU2016106665A
Authority: RU
Inventors: Наталья Евгеньевна Вязигина; Владимир Евгеньевич Бубис; Евгений Меерович Бубис; Евгений Валерьевич Фомин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ЭЛКОМ"
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-03-28

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: in the air in the process chamber for the colouring paints liquid chamber for colouring paints liquid vertically divided into at least two zones. Fresh air fed from the air chamber in one of the zones, which at this time is made colouring part of the object and the polluted air is removed from the chamber area. For colouring the object subsequent parts, the air flow is consecutively produced in the next chamber zone, from which the polluted air is removed, respectively. In the chamber for painting with liquid paints plenum is divided by at least one partition. Each part of the plenum is connected to the air distribution unit, which is connected to the supply air fan. Podium is divided into at least one partition. Each part of the podium is connected with mixing device which is connected to an exhaust fan. The outdoor camera output filter can be set to colour at the podium. Furthermore, additional supply and exhaust fans can be installed in the chamber.

EFFECT: invention allows to reduce energy costs, improve performance, reduce pollution chamber of solvent vapours in the workplace of the painter and improve working conditions and reduce the cost of safety equipment.

13 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для окраски и сушки крупногабаритных изделий, например, автомобилей, автобусов, трамваев, тепловозов, авиационной техники и др., при нанесении жидких лакокрасочных материалов методом распыления.The invention relates to mechanical engineering and is intended for painting and drying large products, for example, cars, buses, trams, diesel locomotives, aircraft, and others, when applying liquid paints and varnishes by spraying.

Основные задачи, для решения которых необходима подача в камеру потока воздуха следующие:The main tasks for which the supply of air to the chamber is necessary are as follows:

- создание в зоне окраски вертикального потока воздуха необходимого для качественной окраски 0,2…0,3 м/сек;- creating in the coloring zone a vertical air flow necessary for high-quality painting 0.2 ... 0.3 m / s;

- выполнение требований пожаровзрывобезопасности при использовании лакокрасочных материалов на органических растворителях: удаление паров растворителей до уровня ниже 0,5 от нижнего концентрационного предела распространения пламени.- fulfillment of fire and explosion safety requirements when using paints and varnishes based on organic solvents: removal of solvent vapors to a level below 0.5 from the lower concentration limit of flame propagation.

- создание комфортных условий для работы маляров, при ручной окраске изделий;- creation of comfortable conditions for the work of painters, with manual painting of products;

В настоящее время в большинстве как импортных, так и отечественных камер используется классический способ подачи чистого воздуха в окрасочные и окрасочно-сушильные камеры и удаления из них загрязненного воздуха. Подача воздуха производится в надпотолочное (чердачное) пространство - пленум, нижняя часть которого по всей площади состоит из рамок с фильтрующим материалом. Удаление загрязненного красочной пылью и парами растворителей воздуха происходит или через решетки, являющиеся полом камеры, под которыми, по всей их площади, также расположены фильтры (фильтрующий материал), которые накрывают приямок или подиум. В некоторых случаях удаление загрязненного красочной пылью и парами растворителей воздуха производится через решетки в нижней части стен камеры, в которых или за которыми также расположены фильтры (фильтрующий материал).Currently, most of both imported and domestic chambers use the classical method of supplying clean air to the spray booths and spray booths and removing contaminated air from them. Air is supplied to the overhead (attic) space - the plenum, the lower part of which over the entire area consists of frames with filter material. Air contaminated by colorful dust and solvent vapors is removed either through grilles that are the floor of the chamber, under which, over their entire area, there are also filters (filter material) that cover the pit or podium. In some cases, air contaminated with colorful dust and solvent vapors is removed through gratings in the lower part of the chamber walls, in which or behind which there are also filters (filter material).

Причем и подача воздуха производится одновременно по всей площади потолка камеры, и его удаление производится одновременно по всей площади пола или по всей площади боковых фильтров.Moreover, the air supply is performed simultaneously over the entire area of the ceiling of the chamber, and its removal is carried out simultaneously over the entire floor area or over the entire area of the side filters.

Учитывая то обстоятельство, что длина камер может достигать 25 и более метров, то естественно возникает задача экономии энергии особенно в холодное (ниже -15°С) время года, когда требуется подогрев забираемого из атмосферы воздуха, т.к. в режиме окраски происходит полное замещение удаляемого из камеры загрязненного воздуха чистым воздухом. При классическом способе подачи воздуха и оптимальной скорости вертикального воздушного потока в камере в режиме окраски от 0,2 м/сек до 0,3 м/сек, при длине камеры 25 метров и ширине 6 метров необходимо подавать в камеру от 108000,0 м³/час до 162000,0 м³/час чистого воздуха. Для нагрева такого количества воздуха от температуры -25°С до 15°С потребуется от 1717 кВт/час до 2575 кВт/час электроэнергии.Given the fact that the length of the chambers can reach 25 meters or more, the problem naturally arises of saving energy, especially in the cold (below -15 ° C) season, when heating of the air taken from the atmosphere is required, because In the painting mode, the polluted air removed from the chamber is completely replaced with clean air. With the classical method of air supply and the optimal vertical air flow velocity in the chamber in the painting mode from 0.2 m / s to 0.3 m / s, with a chamber length of 25 meters and a width of 6 meters, it is necessary to supply from the chamber 108,000.0 m ³ / hour to 162000.0 m ³ / hour of clean air. To heat such an amount of air from a temperature of -25 ° C to 15 ° C will require from 1717 kW / h to 2575 kW / h of electricity.

Кроме того, для соблюдения экологических норм по выбросам в атмосферу очистка больших объемов воздуха требует создания соответственно больших и дорогостоящих агрегатов очистки.In addition, in order to comply with environmental standards for air emissions, the purification of large volumes of air requires the creation of correspondingly large and expensive purification units.

Таким образом, существует необходимость усовершенствования способа подачи и удаления воздуха из окрасочных и окрасочно-сушильных камер в режиме «Окраска» с целью снижения энергетических затрат на обработку воздуха, подаваемого в камеру окраски и удаляемого из камеры окраски, а также на его последующую экологическую очистку.Thus, there is a need to improve the method of supplying and removing air from the spray booths and the spray booths in the “Paint” mode in order to reduce the energy costs of treating the air supplied to the paint booth and removed from the paint booth, as well as its subsequent environmental cleaning.

Применяемая в настоящее время классическая схема подачи чистого воздуха в камеру в режиме окраски и удаление загрязненного воздуха из камеры решает отмеченные выше основные задачи, однако при этом расходуются значительные энергоресурсы.The currently used classic scheme for supplying clean air to the chamber in the painting mode and removing contaminated air from the chamber solves the main problems noted above, but significant energy resources are consumed.

Уменьшение потребления энергоресурсов возможно несколькими способами:Reducing energy consumption is possible in several ways:

- за счет отдачи части тепла удаляемого из камеры теплого воздуха забираемому из атмосферы холодному воздуху, с помощью рекуператоров тепла;- due to the transfer of part of the heat removed from the chamber of warm air to the cold air taken from the atmosphere, using heat recuperators;

- уменьшением объема приточного воздуха при условии выполнения указанных выше основных задач.- a decrease in the supply air volume, provided that the above main tasks are completed.

Известны некоторые зарубежные производители, такие как WOLF (Германия), NOVA VERTA (Италия) и ряд других, которые применяют в некоторых моделях камер рекуператоры. Однако применение рекуператоров, а применяются пластинчатые рекуператоры, в которых полностью разделяются потоки приточного воздуха и удаляемого, т.е. отсутствует возможность их смешивания, связано с их периодическим техническим обслуживанием, которое достаточно трудоемко. Это вызвано тем, что даже при очистке удаляемого воздуха от красочной пыли до уровня 99%, что является не простой задачей, около одного процента не высохшей (липкой) пыли поступает на пластины рекуператора. Пластины выполнены из тонкого 0,3 мм алюминиевого листа и расстояние между ними 10…15 мм. При максимальной загрузке окрасочной камеры сменный расход краски на одного маляра может составлять более 100 кг, из которых 35 кг…45 кг поступает с потоком воздуха на фильтры. Из 35 кг один процент (350 грамм) проходит через фильтры и осаждается на вентиляторе и на пластинах рекуператора, площадь которых многократно превышает площадь поверхности вентилятора. Дальше (на выход из рекуператора) проходят практически только пары растворителя.Some foreign manufacturers are known, such as WOLF (Germany), NOVA VERTA (Italy) and a number of others who use recuperators in some camera models. However, the use of recuperators, but plate-type recuperators are used, in which the flows of supply air and exhaust, i.e. there is no possibility of mixing them, due to their periodic maintenance, which is quite time-consuming. This is due to the fact that even when cleaning the removed air from colorful dust to a level of 99%, which is not an easy task, about one percent of not dried (sticky) dust enters the recuperator plates. The plates are made of thin 0.3 mm aluminum sheet and the distance between them is 10 ... 15 mm. At the maximum load of the spray booth, the replaceable paint consumption per painter can be more than 100 kg, of which 35 kg ... 45 kg comes with air flow to the filters. Of 35 kg, one percent (350 grams) passes through the filters and is deposited on the fan and on the recuperator plates, whose area is many times greater than the surface area of the fan. Further (to the exit from the recuperator) practically only solvent vapors pass.

Наиболее близким к предлагаемому способу и устройству для реализации способа по совокупности существенных признаков является способ подачи воздуха в окрасочную камеру для окраски жидкими лакокрасочными материалами, характеризующийся подачей воздуха из атмосферы и удаления воздуха в атмосферу посредством вентиляционного агрегата (вентиляторов). Суть способа заключена в том, что внутри окрасочной камеры и вентиляционного агрегата создают замкнутый воздушный поток, который после прохождения зоны окраски разделяют на два потока. Первый поток возвращают в окрасочную камеру или с очисткой на фильтрах, или без очистки, при этом организуют забор дополнительного воздуха из атмосферы, смешивают его с возвратным воздухом и подают в зону окраски камеры, а второй поток с парами легковоспламеняющихся жидкостей удаляют в атмосферу. Или используют другую схему: создают замкнутый воздушный поток, который после прохождения зоны окраски смешивают с дополнительным объемом воздуха, взятым из атмосферы, и разделяют на два потока, первый из которых подают в зону окраски камеры, а второй с парами легковоспламеняющихся жидкостей или с очисткой на фильтрах, или без очистки поток удаляют в атмосферу, (патент RU 2402718, МПК F24B 7/08, В05В 15/12, опубл. 27.10.2010). В камере происходит рециркуляция воздуха с частичным подмешиванием чистого воздуха. В известном способе замкнутый поток создается во всем объеме окрасочной камеры и поэтому при его использовании в больших окрасочных камерах, предназначенных для окраски автобусов, железнодорожных вагонов, трамваев и др., эффективность от применения данного способа падает. Это связано с тем, что необходимость применения мощных вентиляционных агрегатов не исключается, потому что весь объем воздуха, находящегося в камере необходимо перемещать, как и при использовании классического способа подачи воздуха в камеру, со скоростью 0,2…0,3 м/сек. Кроме того, практически весь этот воздух (а при длине камеры 25 метров и ширине 6 метров это от 108000,0 м³/час до 162000,0 м³/час) необходимо пропускать через фильтры.Closest to the proposed method and device for implementing the method according to the set of essential features is a method of supplying air to a spray booth for painting with liquid paints and varnishes, characterized by supplying air from the atmosphere and removing air into the atmosphere by means of a ventilation unit (fans). The essence of the method lies in the fact that inside the spray booth and the ventilation unit create a closed air flow, which after passing through the paint zone is divided into two streams. The first stream is returned to the spray booth either with filter cleaning or without purification, while additional air is drawn from the atmosphere, mixed with return air and fed into the painting area of the chamber, and the second stream with flammable liquids is removed into the atmosphere. Or they use another scheme: they create a closed air stream, which, after passing through the coloring zone, is mixed with an additional volume of air taken from the atmosphere and divided into two streams, the first of which is supplied to the painting zone of the chamber, and the second with vapors of flammable liquids or with cleaning filters, or without purification, the stream is removed into the atmosphere (patent RU 2402718, IPC F24B 7/08, B05B 15/12, publ. 10/27/2010). Air recirculation takes place in the chamber with partial mixing of clean air. In the known method, a closed flow is created in the entire volume of the spray booth, and therefore, when used in large spray booths intended for painting buses, railway cars, trams, etc., the efficiency of this method decreases. This is due to the fact that the need to use powerful ventilation units is not excluded, because the entire amount of air in the chamber must be moved, as with the classical method of supplying air to the chamber, at a speed of 0.2 ... 0.3 m / s. In addition, almost all of this air (and with a chamber length of 25 meters and a width of 6 meters is from 108,000.0 m ³ / h to 162,000.0 m ³ / h) must be passed through filters.

Также при данной схеме подачи чистого воздуха существенно ухудшаются условия работы маляра. В прототипе, единственным критерием при оценке качества воздушной среды в камере является достижение уровня паров растворителя в камере не выше уровня 0,5 от нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР). Так НКПР в соответствии ГОСТ Р 51330.19-99 для наиболее часто применяемого растворителя - ксилола составляет 44 г/м³, уровень 0,5 составляет 22 г/м³, в то время как предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 50 мг/м³ (ГОСТ 12.1.005-88), т.е. санитарная норма превышена в 440 раз. При этом для создания нормальных условий дыхания маляра необходимо использовать изолирующие средства защиты органов дыхания (изолирующие маски или костюмы с принудительной подачей чистого воздуха для дыхания), что ухудшает условия работы маляра, которому приходится длительное время в этих средствах находиться. При использовании изолирующих масок и костюмов с принудительной подачей воздуха подвижность маляра снижается, возникают сложности со зрительным восприятием маляром качества окраски, вследствие чего снижается качество окраски.Also, with this clean air supply scheme, the working conditions of the painter are significantly worsened. In the prototype, the only criterion for assessing the quality of the air in the chamber is to achieve a level of solvent vapor in the chamber not higher than 0.5 from the lower concentration limit of flame propagation (LEL). So NKPR in accordance with GOST R 51330.19-99 for the most commonly used solvent - xylene is 44 g / m ³ , the level of 0.5 is 22 g / m ³ , while the maximum permissible concentration in the air of the working zone is 50 mg / m ³ (GOST 12.1.005-88), i.e. the sanitary norm is exceeded 440 times. At the same time, in order to create normal breathing conditions for the painter, it is necessary to use insulating respiratory protective equipment (insulating masks or suits with forced supply of clean air for breathing), which worsens the working conditions of the painter, who has to stay in these funds for a long time. When using insulating masks and suits with forced air supply, the mobility of the painter is reduced, there are difficulties with the visual perception of the painter of the quality of the color, as a result of which the quality of the color is reduced.

В предлагаемом способе концентрация паров ксилола, как и в классическом способе подачи воздуха в камеру, не превышает 100 мг/м³, т.е. концентрация по ксилолу превышает норму в 2 раза, т.е. в 220 раз меньше чем у прототипа, при этом для нормальной работы маляру достаточно использовать респиратор.In the proposed method, the concentration of xylene vapor, as in the classical method of supplying air to the chamber, does not exceed 100 mg / m ³ , i.e. xylene concentration exceeds the norm by 2 times, i.e. 220 times smaller than that of the prototype, while for normal operation, the painter needs to use a respirator.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в снижении энергетических затрат, улучшении эксплуатационных характеристик, уменьшении загрязнения камеры парами растворителя.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to reduce energy costs, improve performance, reduce pollution of the chamber with solvent vapor.

Технический результат достигается тем, что в способе подачи воздуха в камеру для окраски жидкими лакокрасочными материалами, включающем подачу чистого воздуха из атмосферы через потолочные фильтры с последующим удалением загрязненного воздуха в атмосферу через напольные или боковые фильтры, новым является то, что камеру условно делят по вертикали по меньшей мере на две зоны, при этом подают чистый воздух из атмосферы в одну из зон, в которой в данное время производится окраска части окрашиваемого объекта и удаляют загрязненный воздух из этой зоны, затем для окрашивания последующих частей объекта, производят подачу воздуха в последующие зоны камеры, из которых соответственно удаляют загрязненный воздух.The technical result is achieved by the fact that in the method of supplying air to the chamber for painting with liquid paints and varnishes, including supplying clean air from the atmosphere through ceiling filters with subsequent removal of contaminated air into the atmosphere through floor or side filters, it is new that the chamber is conditionally divided vertically at least two zones, while supplying clean air from the atmosphere to one of the zones in which a part of the object to be painted is being painted and contaminated air is removed and this zone then dyeing subsequent portions of the object, generate air flow in the next chamber zone, from which polluted air is removed, respectively.

Для предотвращения накопления паров растворителя в камере, в соседние зоны, подают не более (10-50)% от объема чистого воздуха, подаваемого в зону окраски, который удаляют вместе с парами растворителя.To prevent the accumulation of solvent vapor in the chamber, not more than (10-50)% of the volume of clean air supplied to the coloring zone, which is removed together with the solvent vapor, is supplied to neighboring zones.

Поток воздуха в зону окраски подают со скоростью 0,2-0,3 м/сек.The air flow into the painting zone is supplied at a speed of 0.2-0.3 m / s.

Подаваемый поток воздуха перемещают по камере, следуя за зоной окрашивания.The supplied air flow is moved through the chamber, following the staining zone.

Технический результат достигается тем, что в камере для окраски жидкими лакокрасочными материалами (вариант 1), содержащей, приточный и вытяжной вентиляторы, предварительный фильтр, блок нагрева воздуха, пленум, в котором установлен потолочный приточный фильтр и подиум, в котором установлен напольный выходной фильтр, систему очистки воздуха новым является то, что пленум разделен по меньшей мере одной перегородкой, а каждая из частей пленума соединена с воздухораспределительным устройством, которое соединено с приточным вентилятором, подиум также разделен по меньшей мере одной перегородкой, а каждая из частей подиума соединена со смесительным устройством, которое соединено с вытяжным вентилятором.The technical result is achieved by the fact that in the chamber for painting liquid paints and varnishes (option 1), comprising a supply and exhaust fans, a preliminary filter, an air heating unit, a plenum in which a ceiling supply filter and a podium are installed, in which a floor output filter is installed, a new air purification system is that the plenum is separated by at least one partition, and each of the parts of the plenum is connected to an air distribution device, which is connected to the supply fan, ium also divided into at least one partition, and each of the parts of the podium is connected with a mixing device which is connected to an exhaust fan.

Каждая часть пленума содержит основной и по меньшей мере один дополнительный клапан, который соединен с воздухораспределительным устройством.Each part of the plenum contains a main and at least one additional valve, which is connected to an air distribution device.

Каждая часть подиума содержит основной и по меньшей мере один дополнительный клапан, который соединен со смесительным устройством.Each part of the podium contains a main and at least one additional valve, which is connected to the mixing device.

Подиум выполнен в виде воздуховода, разделенного на секции, и расположенного вдоль боковой стены камеры.The podium is made in the form of an air duct, divided into sections, and located along the side wall of the chamber.

Камера содержит систему управления, включающую блок управления включением и выключением приточного и вытяжного вентилятора и блок регулировки производительностью приточного и вытяжного вентиляторов с помощью частотных преобразователей.The camera contains a control system including a control unit for turning on and off the supply and exhaust fans and a control unit for the performance of the supply and exhaust fans using frequency converters.

Камера содержит систему определения местонахождения маляра или краскораспылителя в окрасочной камере, соединенную с системой управления камерой.The camera contains a system for determining the location of the painter or spray gun in the spray booth, connected to the camera control system.

Технический результат достигается тем, что в камере для окраски жидкими лакокрасочными материалами (вариант 2), содержащей, приточный и вытяжной вентиляторы, предварительный фильтр, блок нагрева воздуха, пленум, в котором установлен потолочный приточный фильтр и подиум, в котором установлен напольный выходной фильтр, систему очистки воздуха, новым является то, что установлен по меньшей мере один дополнительный приточный вентилятор и по меньшей мере один дополнительный вытяжной вентилятор, пленум разделен по меньшей мере одной перегородкой, каждая часть пленума с помощью отдельного воздуховода соединена с соответствующим приточным вентилятором, подиум разделен по меньшей мере одной перегородкой, каждая часть подиума с помощью отдельного воздуховода соединена с соответствующим вытяжным вентилятором.The technical result is achieved in that in a chamber for painting liquid paints and varnishes (option 2), comprising a supply and exhaust fans, a preliminary filter, an air heating unit, a plenum in which a ceiling supply filter and a podium with a floor output filter are installed, an air purification system, new is that at least one additional supply fan and at least one additional exhaust fan are installed, the plenum is divided by at least one partition Second, each part of the plenum through a separate duct connected to the respective supply fan, podium divided into at least one septum, each part of the podium with a separate duct connected to a suitable exhaust fan.

Подиум выполнен в виде воздуховодов, разделенных на секции, и расположенных вдоль боковых стен камеры.The podium is made in the form of air ducts, divided into sections, and located along the side walls of the chamber.

Камера содержит систему управления, включающую блок управления включением и выключением приточных и вытяжных вентиляторов и блок регулировки производительностью приточных и вытяжных вентиляторов с помощью частотных преобразователей.The camera contains a control system including a control unit for turning on and off the supply and exhaust fans and a control unit for the performance of the supply and exhaust fans using frequency converters.

Камера содержит систему определения местонахождения маляра или краскораспылителя в окрасочной камере, соединенную с системой управления камеры.The camera contains a system for determining the location of the painter or spray gun in the spray booth, connected to the camera control system.

Сущность способа заключается в следующем. Так как окраска крупногабаритных (длинных) изделий, производится от одного края, последовательно приближаясь к другому краю вертикальными полосами шириной 500…900 мм. то возникает задача подавать чистый воздух не во весь объем камеры, а в зону, в которой в данное время производится окраска. Камера для окраски жидкими лакокрасочными материалами условно разбита по вертикали по меньшей мере на две зоны, а подача чистого воздуха из атмосферы производится не в весь объем камеры, а в одну из зон камеры, в которой в данное время производится окраска. Соответственно, удаление воздуха производится не из всего объема камеры, а из той зоны камеры, в которой в данное время производится окраска. При этом скорость воздушного потока 0,2…0,3 м/мин, необходимая для качественной окраски, достигается не путем рециркуляции воздуха с парами растворителя с добавлением небольшого количества чистого воздуха, а заменой всего загрязненного парами растворителя воздуха чистым воздух. При окраске подаваемый поток воздуха перемещают по камере, следуя за зоной окрашивания, что позволяет уменьшить загрязненность в камере в месте работы маляра и, следовательно, улучшить условия его работы и снизить затраты на защитные средства.The essence of the method is as follows. Since the coloring of large-sized (long) products is carried out from one edge, successively approaching the other edge with vertical stripes with a width of 500 ... 900 mm. This raises the problem of supplying clean air not to the entire volume of the chamber, but to the area in which painting is currently taking place. The chamber for painting with liquid paints and varnishes is conventionally divided vertically into at least two zones, and clean air is not supplied from the atmosphere to the entire chamber volume, but to one of the chamber zones in which painting is currently being performed. Accordingly, air is not removed from the entire volume of the chamber, but from that zone of the chamber in which painting is currently taking place. At the same time, the air flow rate of 0.2 ... 0.3 m / min, necessary for high-quality painting, is achieved not by recirculating air with solvent vapors with the addition of a small amount of clean air, but by replacing all air contaminated with solvent vapors with clean air. When painting, the supplied air flow is moved along the chamber, following the staining zone, which allows to reduce the contamination in the chamber at the painter's place of work and, therefore, improve its working conditions and reduce the cost of protective equipment.

Возможно два варианта технической реализации данного способа.There are two possible options for the technical implementation of this method.

Согласно варианту 1 технической реализации данного способа подачи воздуха в камеру пленум, через который подается в камеру чистый воздух, разделен по меньшей мере одной перегородкой. При этом каждая из его частей соединена с помощью воздухораспределительного устройства с приточным вентилятором, а подиум (приямок) через который производится удаление из камеры загрязненного воздуха, также разделен по меньшей мере одной перегородкой и каждая из его частей также соединена с помощью смесительного устройства с вытяжным вентилятором. Управление воздухораспределительным и смесительным устройствами, в зависимости от того, в какой зоне происходит окраска, производится вручную маляром или автоматически системой управления камерой, которая соединена с системой определения положения окрасочной форсунки (или маляра).According to option 1 of the technical implementation of this method of supplying air to the chamber, the plenum, through which clean air is supplied to the chamber, is separated by at least one partition. Moreover, each of its parts is connected by means of an air distribution device to the supply fan, and the podium (pit) through which contaminated air is removed from the chamber is also separated by at least one partition and each of its parts is also connected by means of a mixing device with an exhaust fan . The control of air distribution and mixing devices, depending on which zone the painting is in, is done manually by a painter or automatically by a camera control system, which is connected to a system for determining the position of a spray nozzle (or painter).

По варианту 2 для осуществления данного способа камера содержит по меньшей мере два приточных и два вытяжных вентилятора, а пленум разделен по меньшей мере одной перегородкой, каждая часть пленума с помощью воздуховода соединена с одним приточным вентилятором. Подиум (приямок) также разделен по меньшей мере одной перегородкой, каждая часть подиума с помощью воздуховода соединена с одним вытяжным вентилятором. Управление включением и выключением приточных и вытяжных вентиляторов в зависимости от того, в какой зоне и происходит окраска, производит вручную маляр или автоматически система управления камерой, которая соединена с системой определения положения окрасочной форсунки (или маляра).According to option 2, for the implementation of this method, the chamber contains at least two inlet and two exhaust fans, and the plenum is separated by at least one partition, each part of the plenum is connected via an air duct to one inlet fan. The podium (pit) is also divided by at least one partition, each part of the podium is connected to one exhaust fan using an air duct. The on and off control of the supply and exhaust fans, depending on which zone the painting is taking place, is done manually by a painter or automatically by a camera control system, which is connected to a system for determining the position of a spray nozzle (or painter).

При этом объем подаваемого воздуха из атмосферы в камеру как для первого, так и для второго вариантов необходимого для поддержания оптимальной скорости потока воздуха в рабочей зоне, в которой производится в данный момент окраска, равен:In this case, the volume of air supplied from the atmosphere to the chamber for both the first and second options is necessary to maintain the optimal air flow rate in the working area in which the painting is currently being performed, is equal to:

Vзон=Vкам/1,1*n,Vzone = Vcam / 1,1 * n,

где Vзон - объем подаваемого в зону камеры воздуха в м³/час;where Vzone is the volume of air supplied to the chamber zone in m ³ / h;

Vкам - объем подаваемого в камеру воздуха при классическом способе подачи в м³/час;Vcam - the volume of air supplied to the chamber with the classical method of supply in m ³ / hour;

n - число равных по площади условных зон.n is the number of conditional zones equal in area.

При длине камеры 25 метров, ширине 6 метров и расходе атмосферного воздуха при классическом способе подачи - от 108000,0 м³/час до 162000,0 м³/час, при использовании данного способа подачи атмосферного воздуха его объем будет составлять при разделении камеры на пять зон от 19636 до 29454 м³/час. Соответственно расход электроэнергии в первом случае при нагреве воздуха от -25°С до 20°С составит от 1931,5 кВт/час до 2451,5 кВт/час, а при зонной подаче от 297,1 кВт/час до 445,7 кВт/час.With a chamber length of 25 meters, a width of 6 meters and an atmospheric air flow rate with the classical supply method - from 108,000.0 m ³ / hour to 162,000.0 m ³ / hour, using this method of supplying atmospheric air, its volume will be when the camera is divided into five zones from 19636 to 29454 m ³ / hour. Accordingly, the energy consumption in the first case when heating the air from -25 ° C to 20 ° C will be from 1931.5 kW / h to 2451.5 kW / h, and with zone supply from 297.1 kW / h to 445.7 kW /hour.

Предлагаемые два варианта камер для окраски жидкими лакокрасочными материалами поясняются схемами, приведенными на фиг. 1 и фиг. 2.The proposed two options for cameras for painting with liquid paints and varnishes are illustrated by the schemes shown in FIG. 1 and FIG. 2.

На фиг. 1 приведена схема окрасочной камеры в режиме «Окраска» с использованием приточного и вытяжного вентиляторов и воздухораспределительного устройства (вариант 1).In FIG. 1 shows the scheme of the spray booth in the “Painting” mode using the supply and exhaust fans and an air distribution device (option 1).

На фиг. 2 приведена схема окрасочной камеры в режиме «Окраска» с использованием приточных и вытяжных вентиляторов, по одной паре на каждую зону (вариант 2).In FIG. Figure 2 shows the scheme of the spray booth in the “Paint” mode using supply and exhaust fans, one pair for each zone (option 2).

1 - корпус камеры; 2 - секция пленума (вариант 1 и 2); 3 - секция подиума (вариант 1 и 2); 4 - приточный вентилятор (вариант 1 и 2); 5 - воздухораспределительное устройство; 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, и 5.6 - клапаны воздухораспределительного устройства (вариант 1); 6 - смесительное устройство (вариант 1 и 2); 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6 - клапаны смесительного устройства (вариант 1); 7 - вытяжной вентилятор (вариант 1 и 2); 8 - вторая секция пленума (вариант 1 и 2); 9 - вторая секция подиума (вариант 1 и 2); 10 - второй приточный вентилятор (вариант 2); 11 - третья секция пленума (вариант 1 и 2); 12 - третья секция подиума (вариант 1 и 2); 13 - фильтры пленума; 14 - фильтры подиума; 15 - третий приточный вентилятор (вариант 2); 16 - второй вытяжной вентилятор (вариант 2); 17 - третий вытяжной вентилятор (вариант 2); 18 - блок нагрева; 19 - система очистки от паров растворителя; 20 - предварительный фильтр (вариант 1 и 2); 21 - система управления камерой; 22 - система определения положения окрасочной форсунки (или маляра); зона «а» (пленум 2 - подиум 3); зона «б» (пленум 8 - подиум 9); зона «в» (пленум 11 - подиум 12).1 - camera body; 2 - section of the plenum (option 1 and 2); 3 - section of the podium (option 1 and 2); 4 - supply fan (option 1 and 2); 5 - air distribution device; 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, and 5.6 - valves of the air distribution device (option 1); 6 - mixing device (option 1 and 2); 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6 - valves of the mixing device (option 1); 7 - exhaust fan (option 1 and 2); 8 - the second section of the plenum (option 1 and 2); 9 - the second section of the podium (option 1 and 2); 10 - second supply fan (option 2); 11 - the third section of the plenum (option 1 and 2); 12 - the third section of the podium (option 1 and 2); 13 - filters of the plenum; 14 - podium filters; 15 - the third supply fan (option 2); 16 - second exhaust fan (option 2); 17 - the third exhaust fan (option 2); 18 - heating unit; 19 - a system for cleaning solvent vapor; 20 - preliminary filter (option 1 and 2); 21 - camera control system; 22 - system for determining the position of the spray nozzle (or painter); zone “a” (plenum 2 - podium 3); zone “b” (plenum 8 - podium 9); Zone “B” (Plenum 11 - Podium 12).

Камера для окраски жидкими лакокрасочными материалами по варианту 1 состоит из корпуса 1, воздухораспределительного устройства 5 с основными клапанами 5.1, 5.3 и 5.5 и дополнительными клапанами 5.2, 5.4, 5.6, смесительного устройства 6 с основными клапанами 6.1, 6.3, 6.5 и дополнительными клапанами 6.2, 6.4, и 6.6, секций пленума 2, 8, 11 с фильтрами 13, секций подиума 3, 9, 12 с фильтрами 14, приточного вентилятора 4, вытяжного вентилятора 7, блока нагрева 18, системы очистки от паров растворителя 19, предварительного фильтра 20, системы управления камерой 21, регулирующей включение и выключение приточного 4 и вытяжного 7 вентиляторов, системы определения положения окрасочной форсунки (или маляра) 22, соединенной с системой управления камерой 21.The chamber for painting liquid paints and varnishes according to option 1 consists of a housing 1, an air distribution device 5 with main valves 5.1, 5.3 and 5.5 and additional valves 5.2, 5.4, 5.6, a mixing device 6 with main valves 6.1, 6.3, 6.5 and additional valves 6.2, 6.4, and 6.6, sections of the plenum 2, 8, 11 with filters 13, sections of the podium 3, 9, 12 with filters 14, a supply fan 4, an exhaust fan 7, a heating unit 18, a solvent removal system 19, a pre-filter 20, camera control system 21 adjusting on turning on and off the supply 4 and exhaust 7 fans, the system for determining the position of the spray nozzle (or painter) 22 connected to the camera control system 21.

Окрасочная камера по варианту 2 состоит из корпуса 1, воздухораспределительного устройства 5, смесительного устройства 6, приточных вентиляторов 4, 10, 15, секций пленума 2, 8, 11, с фильтрами 13, вытяжных вентиляторов 7, 16, 17, секций подиума 3, 9, 12, с фильтрами 14, системы очистки от паров растворителя 19, блока нагрева 18, предварительного фильтра 20, системы управления камерой 21, регулирующей включение и выключение приточных 4, 10, 15 и вытяжных 7, 16, 17 вентиляторов, системы определения положения окрасочной форсунки (или маляра) 22, соединенной с системой управления камерой 21.The spray booth according to option 2 consists of a housing 1, an air distribution device 5, a mixing device 6, supply fans 4, 10, 15, sections of the plenum 2, 8, 11, with filters 13, exhaust fans 7, 16, 17, sections of the podium 3, 9, 12, with filters 14, solvent vapor cleaning system 19, heating unit 18, pre-filter 20, camera control system 21, regulating the on and off of supply 4, 10, 15 and exhaust fans 7, 16, 17, position detection systems spray nozzle (or painter) 22 connected to the control system Nia chamber 21.

В первом и втором вариантах общими признаками являются:In the first and second options, common features are:

- система управления камерой 21 содержит блок управления включением и выключением приточных и вытяжных вентиляторов и содержит блок регулировки производительности приточных и вытяжных вентиляторов посредством частотных преобразователей;- the camera control system 21 includes a control unit for turning on and off the supply and exhaust fans and comprises a control unit for the performance of the supply and exhaust fans by means of frequency converters;

- подиум может быть выполнен в виде воздуховодов, разделенных на секции, и расположенных вдоль боковых стен камеры;- the podium can be made in the form of ducts, divided into sections, and located along the side walls of the chamber;

- система определения местонахождения маляра или краскораспылителя в камере может быть выполнена с использованием ультразвуковых датчиков или установленного у маляра или на окрасочном распылителе миниатюрного радиомаяка.- the system for determining the location of the painter or spray gun in the chamber can be performed using ultrasonic sensors or a miniature radio beacon installed on the painter or on the spray gun.

Камера по варианту 1 работает следующим образом. Изделие, например автомобиль, устанавливается в камеру, и маляр должен начать окраску изделия в зоне «а». Маляр включает режим окраски. При этом включается приточный 4 и вытяжной 7 вентиляторы в режим предварительной продувки и открываются клапана 5.2, 5.3, 5.5, и 6.2, 6.3, 6.5. Через открытые клапаны 5.2, 5.3, 5.5, происходит подача подогретого блоком нагрева 18 воздуха, предварительно прошедшего через фильтр 20 за счет разрежения, создаваемого вентилятором 4 в воздухораспределительное устройство 5 и далее в соответствующую секцию пленума 2, 8 и 11 и через соответствующую секцию фильтра 13 в камеру 1. В каждую зону «а», «б», «в» подается чистый воздух объемом порядка 10% от объема воздуха, подаваемого в зону окраски (происходит общая продувка камеры чистым воздухом). Удаление поступающего воздуха производится из камеры вентилятором 7 через открытые клапаны 6.2, 6.3, 6.5, далее удаляемый воздух поступает через систему очистки 19 в атмосферу.The camera according to option 1 operates as follows. The product, such as a car, is installed in the chamber, and the painter must begin painting the product in zone “a”. The painter turns on the painting mode. In this case, the supply 4 and exhaust 7 fans are switched on in the pre-purge mode and the valves 5.2, 5.3, 5.5, and 6.2, 6.3, 6.5 are opened. Through the open valves 5.2, 5.3, 5.5, the air preheated by the heating unit 18 is supplied, which previously passed through the filter 20 due to the vacuum created by the fan 4 into the air distribution device 5 and further into the corresponding section of the plenum 2, 8 and 11 and through the corresponding section of the filter 13 into the chamber 1. In each zone "a", "b", "c" clean air is supplied with a volume of about 10% of the volume of air supplied to the painting zone (a general purge of the chamber with clean air occurs). The intake air is removed from the chamber by the fan 7 through the open valves 6.2, 6.3, 6.5, then the removed air enters through the purification system 19 into the atmosphere.

После того, как система обнаружения нахождения распылителя краски 22 обнаружит местонахождение распылителя в выбранной зоне «а» (или маляр вручную выберет эту зону), система управления камерой 21 открывает клапаны 5.1 и 6.1 выбранной зоны «а» и переводит работу приточного 4 и вытяжного 7 вентиляторов в режим окраски, при котором обеспечивается скорость продувки зоны «а» 0,2…0,3 м/сек. Подача подогретого блоком нагрева 18 воздуха, предварительно прошедшего через фильтр 20 за счет разрежения, создаваемого вентилятором 4 поступает в воздухораспределительное устройство 5. Далее через открытый клапан 5.1 и соответствующую секцию фильтра 13 воздух поступает в выбранную зону окраски «а», кроме того, продолжает поступать в зоны «а», «б» и «в» чистый воздух через открытые клапана 5.2, 5.3, 5.5. Загрязненный в камере воздух проходит через соответствующую секцию фильтра 14, открытый клапан 6.1 смесительного устройства 6 за счет разрежения, создаваемого и вентилятором 7, через систему очистки от паров растворителя 21 выбрасывается в атмосферу. Воздух, прошедший через перепускные клапаны 5.2, 5.3, 5.5, попадая через секции пленума 2, 8, 11, и фильтр 13 в зоны «а», «б», и «в», также удаляется через фильтр 14, секции подиума 3, 9, 12 и открытые перепускные клапана 6,2, 6.3, 6.5 вентилятором 7.After the system for detecting the location of the paint sprayer 22 detects the location of the sprayer in the selected zone “a” (or the painter manually selects this zone), the camera control system 21 opens the valves 5.1 and 6.1 of the selected zone “a” and transfers the operation of the supply 4 and exhaust 7 fans to the painting mode, at which the purge speed of zone “a” is 0.2 ... 0.3 m / s. The supply of air heated by the heating unit 18, which previously passed through the filter 20 due to the vacuum created by the fan 4, enters the air distribution device 5. Then, through the open valve 5.1 and the corresponding section of the filter 13, the air enters the selected painting zone "a", in addition, continues to flow in zones "a", "b" and "c" clean air through open valves 5.2, 5.3, 5.5. The air contaminated in the chamber passes through the corresponding section of the filter 14, the open valve 6.1 of the mixing device 6 due to the vacuum created by the fan 7, is discharged into the atmosphere through the solvent vapor cleaning system 21. The air passing through the bypass valves 5.2, 5.3, 5.5, getting through the sections of the plenum 2, 8, 11, and the filter 13 in the zone "a", "b", and "c" is also removed through the filter 14, section of the podium 3, 9, 12 and open bypass valves 6.2, 6.3, 6.5 by fan 7.

Подача чистого воздуха в зоны, в которых не производится окраска, необходима для предотвращения накопления ограниченного количества паров растворителя, попадающих в эти зоны камеры из зоны, в которой в данный момент времени производится окраска.The supply of clean air to areas in which painting is not performed is necessary to prevent the accumulation of a limited number of solvent vapors entering the chamber areas from the zone in which painting is currently taking place.

Так процесс окраски продолжается до тех пор, пока система определения положения краскораспылителя 22 (или маляр вручную) не выдаст сигнал о пересечении краскораспылителем границы зоны «б». Получив данный сигнал, система управления камерой 21 закрывает клапаны 5.1 и 6.1 и открывает клапаны 5.4, 6.4. При этом воздух поступает в зону «б» и последовательно в следующую зону окраски «в». Так процесс продолжается до тех пор, пока маляр не выключит режим окраски.So the painting process continues until the system for determining the position of the spray gun 22 (or a manual painter) gives a signal that the spray gun has crossed the border of zone “b”. Having received this signal, the camera control system 21 closes the valves 5.1 and 6.1 and opens the valves 5.4, 6.4. In this case, air enters zone “b” and sequentially into the next color zone “c”. So the process continues until the painter turns off the painting mode.

Режим сушки (при использовании данного способа в окрасочно-сушильных камерах происходит по общепринятой схеме и нами не рассматривается).Drying mode (when using this method in spray-drying chambers, it occurs according to the generally accepted scheme and is not considered by us).

Система управления камерой 21 для конкретного случая может быть запрограммирована на другой алгоритм работы камеры.The camera control system 21 for a particular case may be programmed to a different camera operation algorithm.

Камера по варианту 2 работает следующим образом. Изделие, например автомобиль, устанавливается в камеру, и маляр должен начать окраску изделия в зоне «а». Маляр включает режим окраски. После того, как система обнаружения нахождения краскораспылителя 22 установит его местонахождение в выбранной зоне (или маляр вручную выберет необходимую зону), система управления камерой 21 включает вентиляторы 4 и 7 в режим номинальной производительности и вентиляторы 10, 16, 15, 17 в режим предварительной продувки. Атмосферный воздух за счет разрежения, создаваемого вентилятором 4, пройдя через фильтр 20 и блок нагрева 18, воздухораспределительное устройство 5, вентилятор 4, смесительное устройство 6, поступает в секцию пленума 2 и через соответствующую секцию фильтра 13 поступает в зону «а» окрасочной камеры 1. Одновременно часть (порядка 10%) чистого воздуха за счет разряжения, создаваемого вентиляторами 10, 15, которые работают в режиме продувки, проходит через секции пленума 8, 11 и через соответствующие секции фильтра 13 поступает в зоны «б» и «в» камеры 1. Далее загрязненный воздух, смешанный с красочной пылью и парами растворителя, за счет разрежения, создаваемого вентилятором 7, проходит через соответствующую секцию фильтра 14, через вентилятор 7, поступает через смесительное устройство 6 на систему очистки от паров растворителя 19 и выбрасывается в атмосферу. В то же время воздух из зон «б» и «в» за счет разрежения, создаваемого вентиляторами 16 и 17, также проходит через фильтр 14, через вентиляторы 16 и 17, поступает через смесительное устройство 6 на систему очистки от паров растворителя 19 и выбрасывается в атмосферу.The camera according to option 2 works as follows. The product, such as a car, is installed in the chamber, and the painter must begin painting the product in zone “a”. The painter turns on the painting mode. After the detection system of the location of the spray gun 22 establishes its location in the selected zone (or the painter manually selects the necessary zone), the camera control system 21 turns on fans 4 and 7 in the nominal capacity mode and fans 10, 16, 15, 17 in the pre-purge mode . Atmospheric air due to the vacuum created by the fan 4, passing through the filter 20 and the heating unit 18, the air distribution device 5, the fan 4, the mixing device 6, enters the plenum section 2 and through the corresponding section of the filter 13 enters the zone “a” of the spray booth 1 At the same time, part (about 10%) of clean air due to the vacuum created by the fans 10, 15, which operate in the purge mode, passes through the sections of the plenum 8, 11 and through the corresponding sections of the filter 13 enters the zones “b” and “c” of the chamber 1. Yes The more polluted air mixed with colorful dust and solvent vapors, due to the vacuum created by the fan 7, passes through the corresponding section of the filter 14, through the fan 7, enters through the mixing device 6 to the solvent vapor cleaning system 19 and is released into the atmosphere. At the same time, air from zones "b" and "c" due to the vacuum created by the fans 16 and 17 also passes through the filter 14, through the fans 16 and 17, enters through the mixing device 6 to the solvent vapor cleaning system 19 and is discharged in atmosphere.

Подача чистого воздуха в зоны, в которых не производится окраска, необходима для предотвращения накопления ограниченного количества паров растворителя, попадающего в эти зоны камеры из зоны, в которой в данный момент времени производится окраска.The supply of clean air to areas in which painting is not carried out is necessary to prevent the accumulation of a limited amount of solvent vapor entering these areas of the chamber from the zone in which painting is currently taking place.

Так процесс окраски продолжается до тех пор, пока система определения положения краскораспылителя 22 (или маляр вручную) не выдаст сигнал о том, что краскораспылитель пересек границу зоны «б». Получив данный сигнал, система управления камерой 21 переводит вентиляторы 4, 7 в режим низкой производительности, вентиляторы 10, 16 - в режим номинальной производительности. При этом воздух поступает в зону «б» и последовательно в зону «в». Так процесс продолжается до тех пор, пока маляр не выключит режим окраски.So the painting process continues until the system for determining the position of the spray gun 22 (or a manual painter) gives a signal that the spray gun has crossed the border of zone “b”. Having received this signal, the camera control system 21 puts the fans 4, 7 in the low performance mode, the fans 10, 16 - in the nominal performance mode. In this case, air enters zone “b” and sequentially into zone “c”. So the process continues until the painter turns off the painting mode.

Таким образом, предлагаемый способ и устройства для его реализации за счет подачи количества чистого воздуха, необходимого для обеспечения условий работы, при окраске в зону окраски и подачи части чистого воздуха в остальной объем камеры позволяют уменьшить энергетические затраты при окрашивании крупногабаритных изделий и, кроме того, уменьшить загрязненность камеры парами растворителя, улучшить условия работы работника и снизить затраты на защитные средства.Thus, the proposed method and device for its implementation by supplying the amount of clean air necessary to ensure working conditions, when painting in the painting zone and supplying part of the clean air to the rest of the chamber, can reduce energy costs when painting large products and, in addition, reduce the contamination of the chamber with solvent vapor, improve the working conditions of the employee and reduce the cost of protective equipment.

Claims

1. The method of supplying air to the chamber for painting liquid paints and varnishes, including the supply of clean air from the atmosphere through ceiling filters, followed by removal of contaminated air into the atmosphere through floor or side filters, characterized in that the chamber is conditionally divided vertically into at least two zones while supplying clean air from the atmosphere to one of the zones in which a part of the object to be painted is currently being painted, and contaminated air is removed from this zone, then subsequent staining x parts of the object consistently produce air in subsequent zones of the chamber, from which contaminated air is accordingly removed.

2. The air supply method according to claim 1, characterized in that in order to prevent the accumulation of solvent vapor in the chamber, not more than (10-50)% of the volume of clean air supplied to the coloring zone is supplied to neighboring zones, which are removed together with the solvent vapor.

3. The method of supplying air according to claim 1, characterized in that the air flow is supplied to the coloring zone at a speed of 0.2-0.3 m / s.

4. A chamber for painting with liquid paints and varnishes, containing inlet and exhaust fans, filters, an air heating unit, a plenum in which a ceiling inlet filter is installed, and a podium in which a floor output filter is installed, an air purification system, characterized in that the plenum is divided at least one partition, and each part of the plenum is connected to an air distribution device that is connected to the supply fan, the podium is also divided by at least one partition, and each of the parts Tei catwalk is connected with a mixing device which is connected to an exhaust fan.

5. The chamber according to claim 4, characterized in that each part of the plenum contains a main valve and at least one additional valve connected to the air distribution device.

6. The chamber according to claim 4, characterized in that each part of the podium contains a main valve and at least one additional valve connected to the mixing device.

7. The chamber according to claim 4, characterized in that the podium is made in the form of an air duct divided into sections and located along the side wall of the chamber.

8. The camera according to claim 4, characterized in that it comprises a control system including a control unit for turning on and off the supply and exhaust fans, a unit for adjusting the performance of the supply and exhaust fans using frequency converters.

9. The camera according to claim 8, characterized in that it contains a system for determining the location of the painter or spray gun in the spray booth connected to the camera control system.

10. A chamber for painting with liquid paints and varnishes, containing inlet and exhaust fans, filters, an air heating unit, a plenum in which a ceiling inlet filter is installed, and a podium in which a floor output filter is installed, an air purification system, characterized in that at least one additional supply fan and at least one additional exhaust fan, plenum, is separated by at least one partition, each part of the plenum is connected via a separate duct with the corresponding supply fan, podium divided into at least one septum, each part of the podium with a separate duct connected to a suitable exhaust fan.

11. The chamber according to claim 10, characterized in that the podium is made in the form of air ducts, divided into sections and located along the side walls of the chamber.

12. The camera according to claim 10, characterized in that it comprises a control system including a control unit for turning on and off the supply and exhaust fans, a control unit for the performance of the supply and exhaust fans using frequency converters.

13. The camera according to p. 12, characterized in that it contains a system for determining the location of the painter or spray gun in the spray booth, connected to the camera control system.