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  • 工業(yè)除塵 II 熱噴涂工作間的除塵挑戰(zhàn)與氣流設(shè)計(jì)方案

    2023-08-16 16:54:20 來源： 唐納森中國(guó)


(相關(guān)資料圖)

大多數(shù)熱噴涂操作都是使用除塵系統(tǒng)來管理過噴復(fù)合物（即含粉塵的污濁空氣），但除塵系統(tǒng)只能捕獲到達(dá)濾芯的粉塵。合理的氣流量設(shè)計(jì)是確保捕獲和輸送粉塵顆粒的關(guān)鍵，也是熱噴涂工作間面臨的挑戰(zhàn)。

本文將對(duì)該問題進(jìn)行探討，并給出幾項(xiàng)經(jīng)過驗(yàn)證的、可以確保合理氣流量設(shè)計(jì)策略。

圖片經(jīng)Sulzer Metco許可后轉(zhuǎn)載

合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
熱噴涂除塵通風(fēng)系統(tǒng)通常包括將含粉塵空氣輸送到除塵器的管道，以及使空氣通過系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)。進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是需要著重考慮用于在熱噴涂工作間或噴涂房?jī)?nèi)部捕獲粉塵的策略。單純?cè)黾油ㄟ^工作間的氣流可能無(wú)法大幅提高粉塵捕獲能力，并且此方法通常會(huì)浪費(fèi)能源。通過分析工作間布局、補(bǔ)充空氣源位置和熱噴涂目標(biāo)位置，就有可能極大成程度改善過噴粉塵的捕獲和排放。首先，我們需要考慮如何對(duì)封閉式熱噴涂工作間補(bǔ)充空氣。除塵器從噴涂房抽走所有含粉塵空氣后，都必須將新鮮空氣吸回噴涂房進(jìn)行補(bǔ)充。補(bǔ)充空氣要么通過噴涂房本身的開口吸入，要么通過專用補(bǔ)充空氣裝置從建筑物外吸入，然后將空氣通過管道直接輸送到噴涂房中。
補(bǔ)充空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，因?yàn)樗赡軙?huì)導(dǎo)致噴涂房處于負(fù)壓(真空)或正壓狀態(tài)。噴涂房?jī)?nèi)處于微真空狀態(tài)有助于避免在除塵器進(jìn)行脈沖清灰期間意外進(jìn)入正壓狀態(tài)。在脈沖清灰過程中，短時(shí)間的一陣反向氣流就可能導(dǎo)致噴涂房?jī)?nèi)壓力略微上升。壓力上升可能會(huì)導(dǎo)致檢修門彈開并意外開啟檢修門上的安全限位開關(guān)，導(dǎo)致噴涂工序的意外緊急停止。進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，必須向噴涂房搭建商咨詢其熱噴涂工作間可承受的真空量。
管理通過噴涂房的氣流策略之一是將補(bǔ)充空氣連接件放在噴涂房抽氣點(diǎn)的對(duì)面，形成空氣對(duì)流模式。不過，由于補(bǔ)充空氣連接件往往帶有消音裝置，一般將補(bǔ)充空氣連接件放在噴涂房頂部比較合理。有助于在噴涂房中形成空氣對(duì)流模式的任何連接方式，都可以幫助降低粉塵在噴涂房積聚的可能性。
有多種氣流模式可以從噴涂房中抽走污濁空氣：下沉模式或水平模式。
下沉氣流模式在噴涂房中的應(yīng)用有其優(yōu)勢(shì)，但也同樣帶來挑戰(zhàn)。在采用下沉氣流模式的噴涂房中，噴涂房地板會(huì)變成集氣室上的帶格柵開口。污濁空氣被向下抽入集氣室，然后通過管道進(jìn)入除塵器。
該設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)是利用重力來幫助將粉塵向下吸入除塵器，且能夠確保最終將幾乎全部過噴涂粉塵排出。挑戰(zhàn)在于粉塵會(huì)隨著地板下方集氣室中的空氣移動(dòng)。通過合理的設(shè)計(jì)，可以成功將粉塵吸入集氣室，但如果集氣室的設(shè)計(jì)不當(dāng)，則粉塵會(huì)沉積在集氣室中并帶來后勤方面的挑戰(zhàn)。
在沉流式噴涂房中，集氣室橫斷面中的氣流速度通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于噴涂房?jī)?nèi)的氣流下沉速度，一般會(huì)高出12.7米/秒，以確保粉塵不會(huì)沉積在集氣室中。這一要求使得有效的集氣室設(shè)計(jì)成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
另外，沉流式噴涂房必須足夠高，為地板下方的集氣室留出空間。有時(shí)也可以在噴涂房下面挖一個(gè)通風(fēng)井，但噴涂房及其集氣室的位置通常要高于車間地板。
將污濁空氣從噴涂房排出的另一個(gè)方式是水平氣流模式。此設(shè)計(jì)方式需要將集氣室安排在靠近噴涂操作點(diǎn)的位置。它的優(yōu)勢(shì)在于可實(shí)現(xiàn)更小巧、任務(wù)針對(duì)性更強(qiáng)的抽氣罩設(shè)計(jì)。較小的抽氣罩可實(shí)現(xiàn)在需要?dú)饬鞯奈恢茫磭娡磕繕?biāo)后方）形成有針對(duì)性的氣流模式。
此設(shè)計(jì)的目標(biāo)是利用噴涂材料的固有速度和進(jìn)入集氣室的補(bǔ)充空氣的氣流模式，盡可能多地捕獲過噴涂粉塵。與沉流式噴涂房相比，此方法在過噴涂粉塵時(shí)需要的總氣流量通常較少。當(dāng)然，此方法的成功實(shí)施需要考慮多個(gè)因素，但涉及渦輪部件噴涂的設(shè)施多年前就已經(jīng)有了成功應(yīng)用。
熱噴涂除塵的獨(dú)特挑戰(zhàn)
在某些情況下，特殊的噴涂房需要完全定制的解決方案。例如，在車床上對(duì)圓柱形零件進(jìn)行熱噴涂時(shí)，面臨的問題尤其多。沉流式噴涂房設(shè)計(jì)可能是一種很好的除塵策略，但如果無(wú)法配備沉流式噴涂房，使用短槽式抽氣罩也可以達(dá)到同樣效果。槽式抽氣罩利用溝槽的力量，將抽氣作業(yè)分散到廣泛的區(qū)域，將抽氣影響范圍擴(kuò)大到整個(gè)車床。
如果無(wú)法將噴涂操作完全集中在噴涂房?jī)?nèi)，有時(shí)可以在進(jìn)行噴涂作業(yè)的地點(diǎn)安裝較小的抽氣罩作為局部排氣通風(fēng)裝置。當(dāng)然，必須對(duì)所有露天熱噴涂作業(yè)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z查，以確保符合相關(guān)的環(huán)境和監(jiān)控法規(guī)要求。
熱噴涂房除塵的另一個(gè)挑戰(zhàn)在于須使用起重機(jī)將噴涂工件移入和移出噴涂房。通常采用頂部開口的特殊噴涂房設(shè)計(jì)，但這可能會(huì)影響對(duì)補(bǔ)充空氣位置的控制。雖然上述障礙可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的設(shè)計(jì)，但通常都可以控制在合理范圍內(nèi)。 無(wú)論多精心設(shè)計(jì)的熱噴涂房，都無(wú)法捕獲所有過噴涂粉塵，因此后勤工作應(yīng)始終作為所有除塵計(jì)劃的一部分而加以考慮。在某些情況下，操控和定位熱噴涂槍的同一控制器來啟動(dòng)噴涂房中停滯氣流或低速氣流點(diǎn)的吸入裝置。由此可在運(yùn)行除塵器的同時(shí)幫助去除殘余粉塵。
和許多工業(yè)通風(fēng)活動(dòng)一樣，當(dāng)?shù)氐恼叻ㄒ?guī)可能會(huì)對(duì)除塵通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響；因此，請(qǐng)?jiān)谕瓿稍O(shè)計(jì)前向有關(guān)主管部門咨詢。
您還可以向熟悉除塵設(shè)計(jì)實(shí)踐的唐納森專業(yè)人員咨詢解決方案，歡迎您與我們?nèi)〉寐?lián)系。

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