Распылительная камера с нижним отсосом и верхним притоком воздуха

  

1.4.   Трёхходовая конвекционная  сушильная камера с паровым  обогревом для сушки изделий  (после нанесения лакокрасочных  материалов)  [3, с. 222]

Камера предназначена для сушки  при температуре 80-100°С изделий больших размеров с нанесённым лакокрасочным материалом.

Камера трёхходовая проходного типа. Применяется в поточной конвейерной линии окраски деталей и узлов трактора «Беларусь» и аналогичных изделий при капитальном ремонте; может быть использована в окрасочных цехах промышленных предприятий серийного производства.

Через сушильную камеру окрашенные изделия проходят на подвесном конвейере непрерывного действия. Изделия больших размеров подвешиваются на конвейер с помощью индивидуальных подвесок, изделия малых и средних размеров предварительно укомплектовываются на групповые подвески.

Сушка осуществляется интенсивной обдувкой изделий рециркулируемым воздухом, нагреваемым в паровых калориферах. Теплоносителем для подогрева воздуха служит насыщенный пар давлением 4 кгс/см².

Камера имеет зону сушки и состоит из корпуса, входного и выходного тамбуров, четырёх тепловентиляционных агрегатов, системы контроля и автоматического регулирования.

Корпус камеры собирается из каркаса и теплоизоляционных панелей.

Каркас монтируется при помощи болтовых соединений из стоек, ригелей и прогонов, изготовленных из гнутого профиля. С наружной стороны каркаса по его высоте расположены желоба для установки теплоизоляционных панелей.

Теплоизоляционные панели собираются из двух отбортованных стальных листов толщиной 1,2 мм, соединённых специальными замками, и слоя теплоизоляции между ними. В качестве изоляционного материала панелей используются минераловатные плиты на синтетическом связующем. Толщина изоляции панелей выбрана с таким расчётом, чтобы температура на наружных стенках камеры не превышала 4°С.

Отбортовки панелей придают им жёсткость и обеспечивают соединение между собой по типу шип-паз. Стыки панелей во время сборки камеры уплотняются слоем герметика.

При монтаже корпуса камеры теплоизоляционные панели снизу устанавливаются в желоба каркаса, а сверху прижимаются к нему болтами с прижимными планками. Места стыковки панелей закрываются декоративными планками при помощи самонарезающих винтов.

Для обслуживания устройств, находящихся внутри зоны сушки, в средней части корпуса камеры предусмотрены двери.

Тепловентиляционные агрегаты служат для подогрева и рециркуляции воздуха в сушильной камере. Они состоят из центробежных вентиляторов с электродвигателями во взрывобезопасном исполнении, паровых пластинчатых калориферов и системы воздуховодов. Вентиляторы и калориферы расположены внутри корпуса камеры, электродвигатели – вне её. При расположении вентиляторов, калориферов и воздуховодов внутри камеры сокращаются теплопотери камеры и снижается уровень шума, создаваемого вентиляторами.

Нагнетательные короба расположены по всему полу камеры; для изменения интенсивности подачи горячего воздуха нагнетательные отверстия снабжены регулирующими заслонками.

В процессе работы вентиляторы отсасывают воздух из верхней зоны сушки и через калорифер нагнетают в короба, при выходе из которых происходит обдувка изделий. Рециркуляция воздуха обеспечивает минимальный перепад температур по высоте камеры.

Входной и выходной тамбуры предназначены для предотвращения выхода в цех через транспортные проёмы горячего насыщенного парами растворителей воздуха. Тамбуры отделены от зоны сушки теплоизоляционными диафрагмами и оборудованы воздушными завесами нагнетательного типа, работающими по принципу рециркуляции.

Воздушная завеса каждого тамбура состоит из двух центробежных вентиляторов с электродвигателями во взрывобезопасном исполнении, всасывающего и нагнетательного воздуховодов.

Производительность вентиляторов воздушных завес регулируется шиберами. Воздух в камере, насыщенный парами растворителей, освежается за счёт подсоса чистого воздуха из цеха через транспортные проёмы камеры. Загрязнённый воздух выбрасывается в атмосферу вентиляторами воздушных завес. Система контроля и автоматического регулирования обеспечивает поддержание температуры рециркулируемого в камере воздуха в заданных пределах. Температура регулируется при помощи регуляторов прямого действия типа РТ путём изменения объёма пара, поступающего в паровые калориферы. Работа вентиляторов контролируется датчиками перепада напора типа ДПН.

Таблица 16

Техническая характеристика сушильной камеры

Максимальные размеры  окрашенных изделий, мм	1800 Х 1100 Х 2000
Размеры проёмов для  прохода изделий, мм	1300 Х 2200
Средство транспортировки  изделий	Конвейер подвесной непрерывного действия
Скорость конвейера, м/мин	0,5-0,8
Производительность:    -   по окрашенной поверхности,  м2/ч    -   массе изделий, кг/ч    -   транспортных средств,  кг/ч	200 2000 500
Температура сушки, °С	100
Продолжительность сушки, мин	60-90
Теплоноситель	Насыщенный пар
Избыточное давление пара, кгс/см2	4
Расход чистого воздуха, м3/ч	3900
Объём воздуха, рециркулируемого в 1 ч, м3	29 200
Вентилятор рециркуляционный:    -   тип    -   производительность,    -   напор, мм вод.  ст.    -   частота вращения, об/мин    -   число, шт.	Центробежный алюминиевый Ц4-70 № 5 7300 76 1550 4
Электродвигатель  к рециркуляционному вентилятору:    -   тип    -   мощность, кВт    -   частота вращения, об/мин    -   число, шт	ВАО 31-4 2,2 1430 4

 

продолжение таблицы 16

Вентилятор воздушных  завес:    -   тип    -   производительность, /ч    -   напор, мм вод.  ст.    -   частота вращения, об/мин    -   число, шт.	Центробежный алюминиевый  Ц4-70 № 3 1800 75 2300 4
Электродвигатель к вентилятору  воздушных завес:    -   тип    -   мощность, кВт    -   частота вращения, об/мин    -   число, шт.	ВАО 12-2 1,1 2830 4
Калорифер:    -   тип    -   производительность, ккал/ч    -   число, шт.	КЗПП № 2 11 000 8
Расход пара камерой, кг/ч	250
Установленная мощность камеры, кВт	13,2
Тепловыделения в цех  через внешние ограждения, ккал/ч	25 000
Габаритные размеры камеры, мм:    -   длина    -   ширина    -   высота	15 700 7 360 5 530
Вес камеры, кгс	21 100
Сметная стоимость, руб.	400 000
Номер чертежа общего вида	ПЛ 10293 сб
Число листов формата 24 в  комплекте чертежей, шт.	133

 

Карта типового технологического процесса подготовки поверхности и  окрашивания изделия:

№ операции	Наименование операции	Оборудование	Материал (ТУ, ГОСТ)	Технологические режимы проведения операции						Толщина покрытия, мкм
				t, °С	C, г/л	η	P, МПа	pH	Τ, мин
1	Обезжиривание	Агрегат подготовки поверхности: камера, ванна зоны обезжиривания, насосы, теплообменник, контур с насадками(форсунками), конвейер, вентилятор, воздуховод.	КМ-1 (ТУ 6-25-26-76)	55-65	2-5	-	0,12-0,15	≈11	1-5	-
2	Промывка	Агрегат подготовки поверхности: камера, ванна зоны промывки, насосы, теплообменник, контур с насадками(форсунками), конвейер, вентилятор, воздуховод.	Деминерализованная вода	50-65	-	-	0,15-0,2	6-8	2	-
3	Фосфатирование	Агрегат подготовки поверхности: камера, ванна зоны фосфатирования, насосы, теплообменник, контур с насадками(форсунками), конвейер, вентилятор, воздуховод.	КФ-1: - 20%-ый  раствор едкого натра; - 10%-ый  раствор нитрита натрия	45-50	1,6 0,25-0,3   0,15	-	0,08-0,1	4-5	1,5-2	-
4	Промывка	Агрегат подготовки поверхности: камера, ванна зоны промывки, насосы, теплообменник, контур с насадками(форсунками), конвейер, вентилятор, воздуховод.	Деминерализованная вода	50-65	-	-	0,15-0,2	6-8	2	-
5	Пассивирование	Агрегат подготовки поверхности: камера, ванна зоны пассивирования, насосы, теплообменник, контур с насадками(форсунками), конвейер, вентилятор, воздуховод.	Хромовый ангидрид ГОСТ 2548-77	40-50	0,1-0,2	-	0,1-0,12	4-4,5	0,5	-
6	Сушка	Сушильная камера.	-	60-120	-	-	-	-	5-10	-
7	Нанесение 1-го слоя грунтовки	Распылительная камера: конвейер подвесной, вентилятор, экран, гидрофильтр, ванна, решётчатый настил, корпус камеры, фильтр, короб приточной вентиляции, красконагнетательный бак, краскораспылитель.	АК-1095(Бетактрил МГ-17) ТУ 2313-021-25690359-2000с	18-23	-	20-25	2	-	1	20-25
8	Сушка	Сушильная камера: нагнетательный воздуховод, калорифер паровой, нагнетательный воздуховод, тамбур, конвейер подвесной, трубопровод подвода пара.	-	80-100	-	-	-	-	60-90	-
9	Нанесение 1-го слоя эмали	Распылительная камера: конвейер подвесной, вентилятор, экран, гидрофильтр, ванна, решётчатый настил, корпус камеры, фильтр, короб приточной вентиляции, красконагнетательный бак, краскораспылитель.	АК-1095(Бетактрил МГ-17) ТУ 2313-021-25690359-2000с	18-23	-	20-25	2	-	1	20-25
10	Сушка	Сушильная камера: нагнетательный воздуховод, калорифер паровой, нагнетательный воздуховод, тамбур, конвейер подвесной, трубопровод подвода пара.	-	80-100	-	-	-	-	60-90	-
11	Нанесение 2-го слоя эмали	Распылительная камера: конвейер подвесной, вентилятор, экран, гидрофильтр, ванна, решётчатый настил, корпус камеры, фильтр, короб приточной вентиляции, красконагнетательный бак, краскораспылитель.	АК-1095 (Бетактрил МГ-17) ТУ 2313-021-25690359-2000с	18-23	-	20-25	2	-	1	20-25
12	Сушка	Сушильная камера: нагнетательный воздуховод, калорифер паровой, нагнетательный воздуховод, тамбур, конвейер подвесной, трубопровод подвода пара.	-	80-100	-	-	-	-	60-90	-

 

IV.   Технологические расчёты

1.  Расчёт конвейера [5, с. 7]

Таблица 17

Спецификация окрашиваемых изделий

Наименование изделий	Количество изделий на один комплект	Количество изделий на одну подвеску	Характеристика одного изделия			Количество подвесок на один комплект изделий
			Габаритные размеры, мм	Масса, кг	Площадь поверхности, м2
Кабина  автокрана	1	0,25	длина-1482; высота-1540; ширина-875	150	12,9	4

 

Количество кабин автокрана  в год 10 000.

Расчёт ведётся на 2012 год [6]

Постановлениями Правительства РФ от 20.07.2011 № 581, от 15.03.2012 № 201 утверждён  порядок переноса выходных в 2012 году:

воскресенье 11 марта на пятницу 9 марта;

суббота 28 апреля на понедельник 30 апреля;

суббота 5 мая переносится на понедельник 7 мая;

суббота 12 мая переносится на вторник 8 мая;

суббота 9 июня на понедельник 11 июня;

суббота 29 декабря на понедельник 31 декабря.

Календарных дней – 366; рабочих дней – 249; выходных и праздничных дней – 117; при 40-часовой рабочей неделе - 1986

В соответствии со статьей 112 Трудового  кодекса РФ при совпадении выходного  и нерабочего праздничного дней выходной день переносится на следующий после  праздничного рабочий день.

Нерабочими праздничными днями  в Российской Федерации являются:

1, 2, 3, 4 и 5 января - Новый год;

7 января - Рождество Христово;

23 февраля - День защитника Отечества;

8 марта - Международный женский  день;

1 мая - Праздник Весны и Труда;

9 мая - День Победы;

12 июня - День России;

4 ноября - День народного единства.

В производственном календаре приведена  норма рабочего времени на месяцы, кварталы и 2012 год в целом при 40-часовых рабочих неделях, а также  количество рабочих дней при пятидневной  рабочей неделе с двумя выходными  днями. В соответствии с действующим  положением норма рабочего времени  на определенные периоды времени  исчисляется по расчетному графику  пятидневной рабочей недели с  двумя выходными днями в субботу  и воскресенье, исходя из следующей  продолжительности ежедневной работы (смены):

при 40-часовой рабочей неделе - 8 часов, в предпраздничные дни - 7 часов;

при продолжительности рабочей  недели менее 40 часов - количество часов, получаемое в результате деления  установленной продолжительности  рабочей недели на пять дней. Накануне нерабочих праздничных дней производится сокращение рабочего времени на 1 час.

   Исчисленная в указанном  порядке норма рабочего времени  распространяется на все режимы  труда и отдыха.

В январе 2012 года при пятидневной  рабочей неделе с двумя выходными  днями - 16 рабочих дней и 15 выходных дней, в том числе 6 праздничных  нерабочих дней 1, 2, 3, 4, 5 и 7 января.

Норма рабочего времени в этом месяце составляет:

при 40-часовой рабочей неделе - 128 часов (8 час. x 16 дней);

В 2012 году при пятидневной рабочей  неделе с двумя выходными днями 249 рабочих дней, в том числе 6 предпраздничных  дней (22 февраля, 7 марта, 28 апреля, 12 мая, 9 июня, 29 декабря), и 117 выходных дней с учетом 12 праздничных нерабочих дней (1, 2, 3, 4, 5 и 7 января, 23 февраля, 8 марта, 1 и 9 мая, 12 июня, 4 ноября).

Норма рабочего времени в 2012 году составляет: при 40-часовой рабочей неделе - 1986 час. (8 час. x 243 дня + 7 час. x 6 дней);

0,955 – коэффициент, учитывающий  затраты рабочего времени на  текущий ремонт оборудования (4,5%); 52 – количество недель в году; 40 – продолжительность рабочей  недели, ч; 8 – продолжительность  рабочей смены, ч; 12 – число  праздничных дней в году; 1 –  число рабочих смен в сутки.

1.   Годовой фонд рабочего  времени [5, с. 8]:

= (8 час. · 243 дня + 7 час.· 6 дней) =  1986(ч).

2.   Годовой фонд времени  работы оборудования:

 = (8 час. x 243 дня + 7 час. x 6 дней) х 0,955 = 1896,63(ч).

3.   Скорость движения подвесного  конвейера непрерывного действия      [5, с. 6] :

= В·К· / (60 · ) = 40000 · 1,05 · 0,6 / (60 ·1896,63) = 0,22 (м/мин),

где В – количество подвесок, необходимое  для размещения изделий, окрашиваемых за год, шт./год; - расчётный шаг подвесок, то есть расстояние между двумя подвесками (или между одноимёнными точками соседних изделий или комплектовок), м.; К – коэффициент неравномерности движения конвейера; Ф – годовой фонд времени работы оборудования (конвейера), ч/год.

4.   Количество изделий в  час:

= / = 10000/1896,63 = 5,27 (изделий/час).

5.   Количество подвесок в  час:

= В/ = 40000/1896,63 = 21,09 (подвесок/час).

6.   По массе изделий:

М = 5,27 · 150 = 790,5 (кг/ч).

7.   По площади поверхности  изделий:

F = 5,27 · 12,9 = 67,98 (/ч).

8. Длины рабочих участков, камер,  установок находят по продолжительности  операций и по скорости конвейера:

   -   обезжиривание:        3 · 0,22 = 0,66 м.

   -   фосфатирование:      2 · 0,22 = 0,44 м .

   -   пассивирование:       0,5 · 0,22 = 0,11 м.

   -   1 слой грунтовки:     1 · 0,22 = 0,22 м.

   -   1 слой эмали:            1 · 0,22 = 0,22 м.

   -   2 слой эмали:            1 х 0,22 = 0,22 м.

Ввиду низкой скорости конвейера длины  рабочих участков, камер, установок  получаются небольшими. По этой причине  размер камер определяем по габаритам  изделия, поэтому размеры камер  в АПК принимаем равными:

1)   Камера обезжиривания;