"Указания по проектированию камер для окраски распылением (с унифицированными элементами вентиляционных устройств)"
(утв. Минтяжэнерготрансмашем СССР 18.02.1971)

В указаниях предложена унификация основных вентиляционных элементов, которая упрощает проектирование и строительство камер с одновременным повышением его качества.

Указания составлены в соответствии с требованиями "Правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии для окрасочных цехов" (изд. 1971 г.), а также на основании исследований, проведенных ВЦНИИОТ ВЦСПС (119021, Москва, Г-21, Оболенский пер., д. 10), опыта проектирования институтов "Гипролакокраспокрытие" (Ленинград, К-44, Тобольская ул., д. 3, тел. 42-76-85) и "Гипроавтопрома" (125299, Москва, А-35, Подмосковное ш., д. 20) и согласованы с НИИ технологии лакокрасочных покрытий (Московск. обл., г. Хотьково, НИИТЛП).

Данные указания предназначены для организаций, проектирующих камеры для окраски изделий пневматическим распылением.

При окрашивании промышленных изделий методом пневматического распыления воздушная среда помещений загрязняется красочной пылью и парами растворителей, оказывающими вредное воздействие на организм работающих. Чтобы локализовать вредные выделения и оздоровить условия труда маляров, окраску изделий следует проводить в вентилируемых камерах.

Проектирование камер для окраски распылением включает выбор типа и размера камер, подбор унифицированных элементов вентиляционных устройств (гидрофильтры, воздухораспределители, вентиляционные и насосные агрегаты) и расчет сетей приточно-вытяжных систем.

Проектирование вентиляции камер сводится к решению вопросов рациональной подачи чистого воздуха и удаления загрязненного воздуха с очисткой его перед выбросом в атмосферу в гидрофильтрах.

В зависимости от характера окрашиваемых изделий и организации технологического процесса, камеры могут быть тупиковыми или проходными с движением воздуха в горизонтальном или вертикальном направлениях.

В камерах, где по условиям организации технологического процесса окраска может производиться с постоянного рабочего места, маляр должен находиться вне камеры. Чистый воздух поступает через открытый проем из цеха и движется через камеру в горизонтальном направлении. Воздухоприемное отверстие располагают за окрашиваемым изделием. Такие камеры оборудуются, как правило, только вытяжной вентиляцией. Для компенсации воздуха, удаляемого из камер, необходимое количество приточного воздуха подается общецеховой вентиляцией.

В камерах для окраски крупных изделий, где маляр в процессе окраски вынужден перемещаться по всей площади камер, осуществляется вертикальное движение воздуха сверху вниз, приточный воздух должен равномерно поступать через всю площадь потолка, заполняя рабочую зону и оттесняя вниз красочный аэрозоль и пары растворителей, удаляемые через решетки в полу камеры. При этом приточный воздух проходит через слой фильтрующего материала, предназначенного для его очистки и равномерного распределения.

При защитной окраске изделий допускается подсос воздуха из цеха через открытый потолок камеры.

В камере с верхним притоком и нижним отсосом допускается окраска изделий на непрерывном конвейере, при условии устройства дополнительных тамбуров у транспортных проемов с подачей в каждый из них чистого воздуха в объеме 5% от количества удаляемого. В случаях подачи изделий в камеру на конвейере периодического действия проемы должны закрываться дверями.

1.01. Камера для окраски распылением состоит из корпуса гидрофильтра, насосного агрегата и вытяжной (а в некоторых случаях и приточной) вентиляционной системы.

Габариты и рабочие проемы камер должны быть минимальные, но не стеснять работу маляра; внутренние поверхности камер гладкие с расположением выступающих элементов каркаса снаружи.

1.02. В тупиковых камерах с боковым отсосом воздуха (рис. 1) длину L и ширину B следует выбирать таким образом, чтобы изделие (комплектовка) могло свободно поворачиваться в камере на 360° при сохранении зазора до стенок камеры 200 - 300 мм. Высота камер H определяется высотой изделия h, расстоянием от пола до изделия h' (600 - 800 мм) и расстоянием от изделия до потолка камеры h" (1000 - 1200 мм).

1.03. В тупиковых камерах предусматривается один рабочий проем (он же транспортный), ширина которого определяется габаритами окрашиваемых изделий и зазором между кромками проема и изделием (200 мм), а высота принимается на 600 - 800 мм больше верхней отметки окрашиваемого изделия.

1.04. В проходных камерах с боковым отсосом (рис. 2) ширина камеры определяется шириной окрашиваемого изделия и величиной зазоров между продольными стенками камеры и изделием, которые принимаются равными 500 - 600 мм; при этом ширина камеры проверяется на возможность поворота изделий на 360° при сохранении зазоров в 200 - 300 мм.

Длину камер рекомендуется принимать 2,3; 3,3; 4,3 м. Высота камер определяется высотой изделия, длиной подвески, равной 1000 мм, и расстоянием от пола до изделия - 800 мм.

В случае окраски длинномерных изделий рекомендуемся применять двустороннюю ("валетную") установку камер.

1.05. В проходных камерах предусматривается один рабочий и два транспортных проема. Ширина рабочего проема принимается 1200 - 1600 мм; высота - на 400 - 600 мм больше верхней отметки изделия. Размер транспортных проемов определяется габаритами подвески с изделиями и зазорами по ширине 150 мм и высоте 100 мм. На входном и выходном проемах рекомендуется предусматривать тамбуры длиной не менее 250 мм.

1.06. Внутренние размеры камер с нижним отсосом воздуха (рис. 3) определяются габаритами окрашиваемого изделия и проходами вокруг него шириной не менее 1,2 м. При высокодекоративной окраске крупногабаритных изделий рекомендуется увеличивать ширину до 1,5 м. Высота камер определяется высотой изделия, расстоянием от пола до изделия и расстоянием от изделия до потолка 1000 - 1500 мм. Высоту камер рекомендуется принимать 3,0; 4,0; 5,0 м.

1.07. В камерах с нижним отсосом предусматривается один или два транспортных проема, размеры которых определяются габаритами укомплектованных изделий на тележке (или приспособлениях) с зазорами по ширине 150 мм и высоте 200 мм. Кроме того, в камере должно быть не менее двух дверных проемов размером 0,8 x 1,8 м.

В табл. 1, 2 и 3 приведены основные параметры камер с боковым и нижним отсосом воздуха для окраски деталей, узлов и изделий, наиболее широко применяемых в промышленности.

2.01. Направленное движение воздуха в окрасочных камерах обеспечивается оборудованием их вентиляционными устройствами для подачи (поступления) чистого и удаления загрязненного воздуха. Следует предусматривать очистку воздуха перед выбросом его в атмосферу в гидрофильтрах.

2.02. В камерах с боковым отсосом удаление загрязненного воздуха производится через воздухоприемное отверстие гидрофильтра, расположенное по всей его длине над отстойной ванной (0,7 - 0,8 м от пола) напротив рабочего проема. Высота его определяется в зависимости от скорости, принимаемой 3,0 - 5,0 м/сек.

2.03. Объемы воздуха, удаляемого из камер с боковым отсосом, определяются средней скоростью всасывания в открытые проемы с учетом токсичности применяемого лакокрасочного материала: для материалов, содержащих свинцовые соединения или ароматические углеводороды, расчетная скорость движения воздуха принимается 1,3 м/сек, для несодержащих - 1,0 м/сек (в случае транспортировки изделий на конвейере учитывается перекрытие проемов).

2.04. В камерах с нижним отсосом загрязненный воздух удаляется через напольную решетку, которую рекомендуется располагать по центру камеры под изделием. Размеры решетки должны соответствовать конфигурации изделия. Скорость удаляемого воздуха в живом сечении решетки может приниматься в пределах 2 - 6 м/сек. Изделие устанавливается на некоторой высоте от решетки для обеспечения свободного подтекания воздуха к ней со скоростью не менее скорости движения воздуха в решетке.

2.05. Объемы воздуха, удаляемого из камер с нижним отсосом, определяются из расчета 1800 - 2200 м3/ч на 1 м2 площади пола камеры. Больший объем следует принимать для лакокрасочных материалов, содержащих свинцовые соединения и ароматические углеводороды. Оптимальная скорость воздуха в живом сечении камеры принимается 0,7 - 1,0 м/сек.

2.06. Приточный воздух, очищенный от пыли и подогретый до 20 - 22 °C, должен подаваться равномерно по всей площади потолка камеры.

2.07. Объем воздуха подаваемый в приточные короба камер, принимается при защитной окраске в количестве 90% от удаляемого, а при высокодекоративной и при окраске изделий на непрерывном конвейере - 100%.

3.01. Гидрофильтр является самостоятельным элементом камеры. Он состоит из воздухопромывного канала, образованного полуцилиндрами, и отстойной ванны (рис. 4). В камерах с боковым отсосом дополнительно предусматривается экран для водяной пленки (см. рис. 1, 2).

3.02. Очистка воздуха от красочной пыли (рис. 4) происходит за счет активного перемешивания его с водой внутри воздухопромывного канала.

Подача воды в ванну-лоток производится через трубу с патрубками, расположенными с шагом 400 - 500 мм. Диаметр патрубка должен быть не менее 25 мм для предотвращения забивания его краской.

Через бортик ванны-лотка вода равномерно стекает, образуя сплошную пленку. Водоотбойные щитки устанавливаются под углом 12 - 15° к горизонтальной плоскости, перекрывая один другого на 50 мм.

3.03. В гидрофильтрах камер с боковым отсосом (см. рис. 1, 2) воздух проходит через водяную завесу, образующуюся в плоскости воздухоприемного отверстия за счет стекающей по экрану воды.

В гидрофильтрах камер с нижним отсосом (см. рис. 3) первоначальная очистка воздуха осуществляется при прохождении его через водяную завесу при входе в гидрофильтр.

3.04. Отстойная ванна оборудуется трубопроводами: подающим (водопроводным) - для заполнения ванны водой в начале работы и добавления свежей по мере необходимости; всасывающим - для забора воды на рециркуляцию; сливным - для опорожнения ванны в период очистки; переливным - для поддержания постоянного уровня воды в ванне.

3.05. Рециркулирущая вода перед поступлением в насос должна проходить двойную очистку в сетчатых фильтрах, расположенных в ванне.

3.06. Работа гидрофильтра характеризуется:

пропускной способностью по воздуху - Q, м3/ч;

удельным расходом воды - q в литрах на 1 м3 очищаемого воздуха;

сопротивлением - p, кг/м2;

коэффициентом очистки воздуха от красочной пыли - и паров растворителей - .

3.07. Пропускная способность гидрофильтров определяется скоростью движения воздуха в живом сечении промывного канала v, которую рекомендуется принимать 5 - 6,5 м/сек. Этой скорости соответствует наибольший коэффициент очисти воздуха от красочной пыли и паров растворителей (; ). В графике эффективности очистки воздуха в гидрофильтре, представленном на рис. 5, приводятся зависимости коэффициента очистки от скорости в воздухопромывном канале v (показанной на верхней шкале) при постоянном удельном расходе воды, а также - от удельного количества циркулирующей воды q (показанной на низшей шкале) при постоянной скорости v.

3.08. Удельное количество циркулирующей воды рекомендуется принимать в пределах от 2 до 3 л на 1 м3 воздуха (дальнейшее увеличение количества воды почти не сказывается на эффективности очистки).

3.09. Количество свежей воды, добавляемой в гидрофильтр, принимается из расчета 1 - 2% от циркулирующей.

3.10. Сопротивление гидрофильтра рекомендуемого типа в основном определяется скоростью воздуха в промывном канале и может быть подсчитано по приближенной формуле

или определено по графику (рис. 6). Для вышеуказанных значений v и q полное сопротивление гидрофильтра составляет приблизительно 27 - 45 кг/м2.

3.11. Коэффициент очистки воздуха от красочной пыли (%) при скорости 2 - 6 м/сек может быть определен по приближенной формуле или по графику, приведенному на рис. 5.

3.12. Рекомендуется принимать гидрофильтры длиной 2,2; 3,2; 4,2 м и шириной 1,0 м, характеристика которых приводится в табл. 4.

Указанные гидрофильтры в отдельности или в наборе позволяют обеспечить очистку воздуха всех типоразмеров камер, приведенных в таблицах 1, 2 и 3.

4.01. В камерах с нижним отсосом воздуха для создания благоприятных условий труда необходимо обеспечить прямоточное равномерное движение воздуха сверху вниз без возвратных потоков и циркуляционных зон.

4.02. Воздух должен поступать в камеру по всей площади потолка, проходя через слой фильтрующего материала, обеспечивающего его равномерное распределение и служащего одновременно последней ступенью очистки.

4.03. Для подачи воздуха окрасочная камера оборудуется специальным приточным коробом (подшивным потолком), нижняя поверхность которого одновременно служит потолком камеры. Площадь горизонтального сечения короба должна соответствовать площади камеры. Минимальная высота короба должна быть 1,5 м.

4.04. Равномерность распределения воздуха по камере зависит от степени его расширения внутри короба и выравнивающей способности фильтрующего слоя, что определяется:

схемой присоединения воздуховодов к приточному коробу;

отношением площади потолка камеры к площади воздуховодов на входе в приточный короб ;

степени неравномерности воздушного потока на входе в короб;

гидравлическим сопротивлением и толщиной фильтрующего слоя.

4.05. Подвод воздуха к приточному коробу может быть горизонтальным и вертикальным. Более рационален горизонтальный подвод. Рекомендуемые схемы подвода предоставлены на рис. 7а и 7б. При большой длине камер подвод воздуха следует осуществлять с двух сторон.

4.06. При горизонтальном подводе воздуха к приточному коробу рекомендуется принимать . Оптимальное расстояние от нижнего края воздуховода до фильтрующего слоя , обеспечивающее наиболее полное растекание приточного воздуха, составляет (0,1 - 0,15) L'. Уменьшение до нуля или увеличение до 0,3L' ухудшает условия растекания и поэтому нежелательно. Более значительное увеличение всегда будет улучшать условия растекания потока.

4.07. При вертикальном подводе воздуха к приточному коробу рекомендуется принимать , а высота приточного короба должна быть не менее , где - эквивалентный диаметр воздуховода, который определяется по формуле , (a и в размеры воздуховода).

4.08. Скоростное поле воздушного потока в подводящем воздуховоде должно быть равномерным. Для этого следует избегать резких поворотов воздуховодов перед приточным коробом или устанавливать в них направляющие лопатки.

4.09. Основные размеры приточных коробов, потребные объемы воздуха и рекомендуемые схемы подвода для камер с нижним отсосом и верхним притоком приведены в табл. 5, составленной в соответствии с данными табл. 3.

4.10. В качестве распределительного устройства используется слой фильтрующего материала толщиной не менее 20 мм, имеющий коэффициент сопротивления от 200 до 250 и создающий гидравлическое сопротивление приблизительно 5 - 6 кг/м2 при удельном расходе воздуха в среднем 2000 м3/ч на 1 м2. Материал должен быть легким, дешевым и устойчивым к действию воздушных нагрузок.

4.11. Рекомендуется использовать материалы:

филвозон - синтетический объемный нетканый фильтрующий материал, содержащий 70% лавсана 1700 и 30% медно-аммиачного волокна; филвозон разработан лабораторией нетканых материалов ЦНИИШерсти;

пенополиуретан - полимерный самозатухающий материал губчатосотовой структуры СТУ 35-XII N 598-63;

рулонный фильтрующий материал из стекловолокна, изготовляется Ивотским стекольным заводом (Дятьковский район, Брянская область).

4.12. Для удобства эксплуатации фильтрующий материал следует закладывать в специальные кассеты между двумя синтетическими или металлическими сетками; габаритный размер кассет рекомендуется принимать 520 x 520 мм.

4.13. Кассеты должны плотно укладываться в специальные ячейки потолка камеры. Ширина их рамок должна быть минимальной, чтобы обеспечить наибольшую площадь фильтрующей поверхности.

4.14. Для увеличения срока службы фильтров, удобства эксплуатации вентиляционных систем и уменьшения шума в цехе воздух в окрасочные камеры рекомендуется подавать по магистральным воздуховодам из центральных приточных установок, где он предварительно очищается и подогревается в холодный период года до 20 - 22 °C.

5.01. Отсос воздуха рекомендуется осуществлять от каждого гидрофильтра самостоятельным центробежным или осевым вентилятором типа К-06 в алюминиевом исполнении с взрывобезопасным электродвигателем.

5.02. Для регулирования количества отсасываемого воздуха на выхлопном воздуховоде камеры рекомендуется устанавливать дроссель-клапан.

5.03. Выхлопные воздуховоды камер не должны иметь колпаки; выброс в атмосферу загрязненного воздуха должен быть факельным.

5.04. Насосная установка, обеспечивающая постоянную циркуляцию воды в гидрофильтре, состоит из центробежного насоса, электродвигателя во взрывобезопасном исполнении, системы труб с арматурой и манометра для контроля работы насоса.

6.01. После монтажа перед пуском в эксплуатацию камера должна быть принята специальной приемочной комиссией с составлением соответствующего акта.

6.02. Периодически, но не реже одного раза в год, необходимо проводить контрольные испытания вентиляции камер с занесением результатов в эксплуатационный журнал. Кроме того, контрольные испытания должны проводиться после ремонта или реконструкции и при резком снижении эффективности вентиляции камеры.

6.03. В окрасочных камерах рекомендуется освещенность не менее 150 лк при лампах накаливания и 300 лк при люминесцентных. При проектировании осветительных установок вводится коэффициент запаса, учитывающий степень загрязнения светильников, сгорания ламп и т.п., равный 1,8 для люминесцентных ламп и 1,5 для ламп накаливания.

6.04. Работать в камере одновременно с нитрацеллюлозными, масляными и синтетическими лакокрасочными материалами запрещается. В случае последовательного использования в одной камере указанных материалов перед сменой краски стены и пол камеры необходимо тщательно очищать от осевшей краски другого типа.

6.05. Не превышать давления воздуха на распыление краски против указанной в паспорте краскораспылителя величины, во избежание излишнего туманообразования.

6.06. Краскораспылители и шланги в конце смены нужно очищать и промывать от остатков лакокрасочных материалов.

На время перерывов в работе головку краскораспылителя необходимо опускать в ванночку с растворителем, снабженную крышкой.

6.07. Устройства, подающие лакокрасочный материал или сжатый воздух к краскораспылителю, должны быть сблокированы с вентиляционными агрегатами камер.

6.08. Исправность оборудования, аппаратуры и арматуры следует проверять регулярно, не реже одного раза в месяц.

6.09. В камере и около нее должна соблюдаться чистота; не допускается загромождения камеры посторонними предметами, ведрами или бидонами с краской и растворителями, обтирочными концами, тряпками и т.п.

6.10. Для предотвращения скоплений краски на внутренних стенках камеры, их следует покрывать слоем тавота или составом ПС-40 и периодически, но не реже одного раза в неделю, очищать его вместе со слоем налипшей краски.

6.11. Очистку окрасочного оборудования следует производить инструментом из материалов, не дающих искр.

6.12. Очистку промывного канала и системы водораздачи гидрофильтров проводить по мере их загрязнения, но не реже, чем через 160 час. работы камеры. Очистку ванны гидрофильтра проводить периодически: от осевшей краски не реже одного раза в неделю; от краски, плавающей на поверхности воды, не реже одного раза в смену.

6.13. Для облегчения очистки гидрофильтра рекомендуется применять химические добавки.

При красках типа МЛ-12 на 1 м3 воды рекомендуется добавлять 20 кг кальцинированной соды или состав по рецептуре: 4,4 кг едкого натра, 0,13 кг кальцинированной соды и 0,5 кг декстрина.

6.14. Очистку вытяжных воздуховодов и вентиляторов проводить по мере их загрязнения.

6.15. Проверка сопротивления фильтрующего слоя воздухораспределителей в камерах с нижним отсосом воздуха должна проводиться 1 раз в 2 месяца. При возрастании сопротивления до 15 кг/м2 необходимо заменить фильтрующий материал на новый.