Проектирование системы вентиляции для покрасочного цеха

При окраске в воздух поступают пары растворителей, летучие органические соединения и мелкодисперсный окрасочный аэрозоль. Если система вентиляции рассчитана неправильно, загрязнения распространяются по цеху, ухудшают условия труда, влияют на качество покрытия и создают дополнительные требования к пожарной безопасности.

Поэтому вентиляцию покрасочного цеха нельзя рассчитывать только по площади помещения. Необходимо учитывать технологию окраски, используемые материалы, количество постов, режим работы оборудования и объём одновременно выделяемых вредных веществ.

Почему общей вытяжки недостаточно

Основная нагрузка возникает непосредственно в зоне распыления краски.

Если пары растворителей и окрасочный туман сначала распространяются по помещению, а затем удаляются общей вытяжкой, потребуется значительно больший воздухообмен.

Эффективнее организовать движение воздуха так, чтобы загрязнения удалялись максимально близко к месту их образования.

Поэтому в покрасочном цехе обычно сочетают:

• местную вытяжную вентиляцию;
• общеобменную вытяжку;
• подготовленный приточный воздух;
• фильтрацию;
• автоматику и контроль режимов работы.

Что влияет на расчёт вентиляции

Одинаковые по площади цеха могут требовать разной производительности системы.

При расчёте учитывают:

• способ нанесения покрытия;
• состав лакокрасочных материалов;
• используемые растворители;
• количество одновременно работающих постов;
• размеры окрашиваемых изделий;
• интенсивность распыления;
• режим сушки;
• наличие окрасочных камер.

Важно учитывать не среднюю, а максимальную реальную нагрузку.

Окрасочная камера как отдельный контур

Покрасочную камеру не следует рассматривать как обычную ветку общеобменной вентиляции.

Воздушный поток внутри камеры является частью технологического процесса. От его направления и равномерности зависит не только удаление загрязнений, но и качество окрашивания.

В камере необходимо обеспечить:

• равномерный приток воздуха;
• удаление окрасочного аэрозоля;
• фильтрацию;
• стабильное направление потока;
• отсутствие застойных зон;
• безопасный режим работы оборудования.

Часто применяется нисходящая схема, при которой подготовленный воздух подаётся сверху и удаляется через нижнюю часть камеры.

Фильтрация окрасочного аэрозоля

Частицы краски необходимо задерживать до выброса воздуха наружу.

Для этого применяют фильтрующие элементы, рассчитанные на конкретный тип загрязнений. По мере их загрязнения сопротивление системы увеличивается, поэтому фильтры необходимо регулярно проверять и заменять.

Если обслуживание не выполняется, производительность вытяжки постепенно снижается, хотя вентилятор продолжает работать.

Поэтому в проекте предусматривают удобный доступ к фильтрам и контроль их состояния.

Пары растворителей

Растворители создают другую нагрузку, чем окрасочный аэрозоль.

Их концентрация зависит от состава ЛКМ, интенсивности окраски и режима испарения.

При проектировании необходимо определить, где именно образуются пары и как они будут удаляться из рабочей зоны.

В ряде случаев требуется отдельная вытяжка от мест приготовления краски, смешивания компонентов и хранения материалов.

Объединять все технологические участки в одну сеть без анализа состава удаляемого воздуха не следует.

Приток и воздушный баланс

Вытяжной воздух необходимо компенсировать приточным.

Если притока недостаточно, помещение уходит в разрежение. Воздух начинает поступать через ворота, двери и неплотности, нарушая расчётное направление потоков.

Избыточный приток также нежелателен: загрязнённый воздух может вытесняться в соседние помещения.

Поэтому приточную и вытяжную части системы рассчитывают совместно.

Особое внимание уделяют режимам, когда одновременно работают несколько окрасочных постов или камер.

Взрывозащищённое исполнение

Пары некоторых растворителей способны образовывать пожаро- и взрывоопасные смеси.

Поэтому оборудование подбирают с учётом характеристик используемых веществ и категории помещения.

При необходимости применяют:

• взрывозащищённые вентиляторы;
• соответствующее электрооборудование;
• безопасные приводы и автоматику;
• заземление металлических элементов;
• отдельные технологические вытяжные линии.

Эти требования необходимо учитывать ещё на стадии проектирования, а не после монтажа системы.

Воздуховоды и материалы

Материал вытяжной сети выбирают с учётом состава удаляемого воздуха.

Помимо химической стойкости важны:

• герметичность соединений;
• устойчивость к загрязнению;
• возможность очистки;
• доступ к ревизионным участкам.

Если на внутренних поверхностях воздуховодов постепенно накапливаются частицы ЛКМ, сопротивление сети растёт и эффективность вентиляции снижается.

Поэтому обслуживание должно быть предусмотрено конструктивно.

Сушка окрашенных изделий

После нанесения покрытия выделение растворителей не прекращается сразу.

Во время сушки часть летучих веществ продолжает испаряться, поэтому этот этап необходимо учитывать в расчёте.

Если изделия сушатся в отдельной камере или зоне, для неё может потребоваться самостоятельная вытяжка.

Нельзя рассчитывать систему только по моменту активного распыления краски.

Типичные ошибки

К распространённым ошибкам относятся:

• расчёт вентиляции только по площади;
• одна общая вытяжка на весь цех;
• отсутствие локального удаления загрязнений;
• недостаточный компенсационный приток;
• неправильное направление воздушных потоков;
• отсутствие фильтрации окрасочного аэрозоля;
• объединение несовместимых технологических вытяжек;
• игнорирование взрывоопасности используемых веществ;
• отсутствие доступа к фильтрам и воздуховодам;
• отказ от пусконаладки после монтажа.

Такие ошибки сложно исправить заменой одного вентилятора. Обычно приходится менять схему воздухораспределения, трассы и баланс системы.

Как проектируют вентиляцию покрасочного цеха

Работа начинается со сбора технологических данных.

Необходимо определить:

• используемые ЛКМ и растворители;
• количество окрасочных постов;
• размеры изделий;
• интенсивность работы;
• режимы сушки;
• характеристики камер;
• возможную одновременную нагрузку.

После этого определяют местные вытяжки, рассчитывают общеобменную вентиляцию, приток, фильтрацию и воздушный баланс.

Отдельно проверяют требования к пожарной и взрывной безопасности.

После монтажа вентиляции выполняют пусконаладочные работы: измеряют фактические расходы воздуха, регулируют ветки и проверяют работу системы в разных режимах.

От чего зависит стоимость

Стоимость вентиляции покрасочного цеха определяется не только площадью помещения.

На цену влияют:

• количество окрасочных постов;
• производительность системы;
• число отдельных вытяжных контуров;
• тип фильтрации;
• материалы воздуховодов;
• взрывозащищённое исполнение;
• автоматика;
• сложность монтажа.

Поэтому корректную смету можно подготовить только после анализа технологического процесса и исходных данных.

Вывод

Вентиляция покрасочного цеха должна удалять загрязнения там, где они возникают, а не после их распространения по помещению.

Местные отсосы и окрасочные камеры снимают основную нагрузку, общеобменная система контролирует остаточные загрязнения, а приточная вентиляция поддерживает необходимый воздушный баланс.

Эффективность системы зависит от правильного распределения потоков, фильтрации, взрывозащищённого исполнения и пусконаладки.

Главная задача проекта — обеспечить безопасную работу персонала и стабильный технологический процесс без избыточной производительности и последующих переделок.