Система вентиляции в покрасочной камере

В связи с высокой стоимостью заводских покрасочных камер нередко их создают своими руками. Чтобы грамотно сделать данные работы, необходимо иметь знания об устройстве и принципе функционирования этого оборудования и его элементов. В данной статье рассмотрена вытяжка для покрасочной камеры как элемент системы вентиляции и правила ее создания.

Значение и правила создания вентиляции

Необходимость оснащения покрасочной камеры системой вентиляции обусловлена тем, что в процессе функционирования данного устройства выделяется красочный туман и пары растворителей. Данные вещества представляют опасность для организма человека. Поэтому необходимо сделать правильную вентиляцию рабочего пространства рассматриваемого помещения.

Вытяжка в покрасочной камере выполняет вторую функцию. К тому же вентиляционное оборудование очищает как нагнетаемый, так и выходящий из устройства воздух. То есть система вентиляции подает в рабочее помещение воздух и выводит загрязненный воздух из него.

Чтобы грамотно сделать вентиляцию, необходимо провести расчеты и иметь знания о принципах ее функционирования. Нужно учитывать, что покрасочную камеру считают с точки зрения вентиляции сложной системой. Это объясняется тем, что помимо проветривания рабочего места, вентиляционное оборудование должно обеспечивать правильную конфигурацию воздушных потоков в данном помещении для равномерного нанесения краски на обрабатываемые предметы. В противном случае возможно образование разводов и прочих дефектов лакокрасочного покрытия.

Виды систем вентиляции

Для покрасочных камер применяют системы вентиляции трех типов:

• одномоторные;
• двухмоторные;
• приточно-вытяжные общеобменные.

Существуют также варианты с повышенным давлением, с проходящим воздухом и с разряжением.

Системы первых двух типов схожи по принципу функционирования. Он состоит в том, что воздух подается в помещение сверху и выводится снизу. Различие между данными вариантами заключается в том, что в одномоторных камерах двигатель используется лишь для подачи воздуха, а красочный туман осаждается под давлением, в то время, как в двухмоторных вариантах как подача, так и вытягивания воздуха осуществляются при помощи двигателей.

Приточно-вытяжной тип вентиляции сложнее упомянутых ранее вариантов. Такое оборудование способно функционировать в трех режимах. Остальные типы вентиляционных систем также сходны между собой по конструкции. Принцип их функционирования основан на применении двух вентиляторов — для нагнетания и выведения воздуха из помещения.

Основное различие между данными видами вентиляции состоит в соотношении мощности этих вентиляторов. В системах с повышенным давлением нагнетающий вентилятор по производительности превосходит высасывающий. В вариантах с проходящим воздухом вентиляторы имеют одинаковую мощность. В системах с повышенным разряжением более производителен высасывающий вентилятор. Варианты вентиляции с увеличенным давлением наиболее распространены.

В любом случае давление для вытяжного вентилятора рассчитывают не только в зависимости от типа системы и параметров помещения, но и также в соответствии с площадью напольного фильтра.

Несмотря на различия в конструкции вентиляционных систем, вытяжка в покрасочной камере должна быть расположена в решетчатом полу. Ее сопла, оснащенные фильтрами, размещают в 10-15 см от пола под решеткой. Хотя, встречаются и варианты, где вытяжки расположены не только в полу, но и также в потолке. Различное расположение определяется особенностями функционирования данного помещения, рассмотренными в конце статьи.

Конструкция пола

Так как вытяжки устанавливают в полу покрасочной камеры, то он должен иметь особую конструкцию. В качестве путей вывода воздуха ниже исходного пола создают пространство путем проделывания траншей либо поднятия. Последний вариант осуществляют с применением готовых рифленых дырчатых стальных листов или решетки, сваренной своими руками из арматуры.

После установки вентиляционного оборудования траншеи также закрывают металлическими решетками. В любом случае пространство между полом и решеткой должно составлять 15-20 см. Оно служит для размещения вытяжного вентилятора и фильтров.

Места расположения вытяжных отверстий необходимо продумать так, чтобы избежать мертвых зон в помещении.

К тому же следует обеспечить быстрый и простой доступ к подпольному пространству с целью замены фильтров. То есть в покрасочной камере пол является элементом системы вентиляции.

Фильтры

Данные устройства — очень важные компоненты вентиляционной системы, так как от них зависит качество воздуха, как поступающего в покрасочную камеру, так и выходящего из нее. Для рассматриваемых помещений применяют несколько видов фильтров, однако вытяжки для покрасочных камер оснащают обычно картонными фильтрами.

Данные приспособления очень эффективно очищают выводимый из помещения воздух благодаря тому, что лаковая пыль застывает в них. К тому же картонные фильтры просты в эксплуатации, так как характеризуются продолжительным сроком службы, а их установку и утилизацию легко сделать своими руками. Стоимость рассмотренных приспособлений составляет 4000-5000 рублей.

Эксплуатация вытяжных фильтров затруднена тем, что они со временем засоряются краской, лаком и пылью. Вследствие этого снижается скорость прохождения воздуха через них, и, соответственно, нарушается режим его циркуляции в покрасочной камере, в результате чего образуются лакокрасочные взвеси.

Временно данную проблему можно решить путем снижения производительности подающих воздух вентиляторов. Однако все равно желательно как можно скорее заменить фильтры, поэтому на стадии создания вентиляционной системы покрасочной камеры нужно сделать доступ к ним как можно более простым для быстрой замены.

Чтобы увеличить продолжительность срока службы вытяжной фильтрации, нужно сделать двухступенчатые системы. Их создают путем установки двух фильтров различной степени очистки подряд.

Первый из них служит для улавливания крупных частиц пыли, а второй задерживает мелкие частицы, капли краски и летучие соединения. Поэтому их называют фильтрами грубой и тонкой очистки воздуха соответственно. Таким образом, в двухступенчатой системе фильтрации происходит распределение нагрузки между двумя фильтрами, что позволяет увеличить продолжительность эксплуатационного срока их обоих.

Создание вентиляционной системы

В случае создания покрасочной камеры своими руками установку компонентов вентиляционной системы осуществляют после обшивки стен и установки осветительных приборов. Предварительно нужно сделать расчеты вентиляции с учетом параметров данного помещения.

Вытяжки для покрасочных камер с целью обеспечения безопасности и достижения оптимальной эффективности системы вентиляции следует создавать и размещать в соответствии со свойствами веществ, образующихся в процессе работы. При этом в учет берут в основном тяжесть материала – так, если образующиеся вещества более легкие, чем воздух, то основную часть вытяжных отверстий нужно располагать не в полу, а в верхней части помещения. Обычно при этом исходят из того, что нижняя вытяжка должна выводить треть воздуха покрасочной камеры, следовательно, остальная его часть отводится через верхние отверстия. Если отходы тяжелее воздуха, весь его объем выводят через пол помещения.

Вентиляция покрасочной камеры выполняет крайне важную задачу во время окраски изделий — удаляет ядовитые вещества, которые выделяются в воздушную среду при окрашивании. Если в любом другом помещении есть возможность реорганизовать систему, то покрасочная камера не будет полноценно функционировать без правильно организованной вентиляции, которую необходимо заведомо спроектировать.

Назначение вентиляционной системы

Помимо возможности удаления крупного сора посредством системы фильтрации, вентиляция покрасочной камеры обеспечивает безопасность, забирая из воздушной среды все вредные пары и вещества, включая окрасочный туман. С учётом того, что одной из особенностей помещения является его герметичность, то велика вероятность постепенного скопления отравляющих испарений, которые выделяются во время работы. Без грамотно организованной циркуляции воздуха данный рабочий участок будет не только представлять опасность, но и не обеспечит качество окрашивания.

Система вентиляции в покрасочной камере представляет собой неотъемлемую часть процесса сушки и горячего обдува изделий. Именно конвертирование воздушной среды является определяющим фактором для качественного высыхания окрашенных поверхностей. Предшествует этому процессу горячий обдув, который также производится с помощью эффективно работающей вентиляции. В результате слои краски лучше скрепляются между собой, что увеличивает срок службы изделий и позволит длительный период сохранять привлекательный внешний вид.

Не менее важной составляющей процесса окрашивания является равномерное нанесение краски, что возможно лишь в случае, если воздушные потоки будут перемещаться с достаточно умеренной скоростью. Если на стадии проектирования ошибочно заложено оборудование, превосходящее по мощности требуемые значения, в результате окрашивание любого изделия на данном рабочем участке будет некачественным, с видимыми подтёками и неравномерным распределением краски.

Правила оборудования рабочего участка для окраски

От того, какие материалы используются при окрашивании, будет зависеть схема вентиляции в покрасочной камере. Так, стандартные работы требуют удаления двух третей отработанной воздушной среды помещения, находящихся в верхней его части. Это объясняется необходимостью обеспечить безопасность для человека, поэтому в первую очередь очищается воздух на уровне дыхательных путей. И уже затем удаляются нижние слои воздушной среды.

В случае работы с тяжёлыми газами вентиляционная система обустраивается таким образом, чтобы в первую очередь удалялись нижние слои воздуха, содержащие вредные элементы.

Вентиляция в камере устанавливается приточно-вытяжного типа, а с учётом особенностей работы в полу монтируется вытяжка с фильтрующей системой. Также вытяжные каналы устанавливаются в нескольких местах и не должны быть объединены между собой. Это объясняется вероятностью поломки одной из систем вытяжек, но при этом будут работать остальные, что позволит исключить вредное воздействие паров на человека в случае поломки одного из фильтров. Все элементы системы, включая воздуховоды, вентиляторы, должны соответствовать требованиям пожаробезопасности.

Разновидности вентиляционных систем

От того, какой тип изделий планируется окрашивать, а также от используемых материалов, конфигурации помещения и его размеров, будет зависеть выбор вентиляционных систем в камерах. Различают:

• одномоторные часто используются, если проектируется вентиляция покрасочной камеры своими руками, при этом воздух поступает сверху, а удаляется из помещения под давлением чистой воздушной среды через отверстия внизу камеры;
• двухмоторные работают в двух направлениях (приток осуществляется сверху, посредством второго мотора воздух удаляется снизу);
• приточно-вытяжные;
• воздушнопроходные — воздух в таких системах циркулирует непрерывно под действием давления;
• повышенного давления — подразумевают использование оборудования для нагнетания и вытягивания воздуха.

Особенности обустройства

Проектирование системы подразумевает расчет вентиляции покрасочной камеры, который основывается на необходимости обеспечить поступление приточного воздуха в объёмах значительно превышающих количество вытяжной воздушной среды. Также нередко требуется установка местных вытяжных вентиляторов дополнительно к общеобменной вентиляционной системе. В ходе вычислений определяются значения следующих параметров:

1. Воздухообмен. Учитывает количество регулярно находящихся в данном помещении человек, площадь камеры, а также нормируемую кратность воздухообмена. Так, при окрашивании небольшого размера изделий будет достаточной полная смена объёма воздуха до 6 раз, а если выполняется окраска автомобиля, то кратность может доходить до 100 раз.
2. Расчёт сечений воздуховодов. Важно помнить, что вентиляционные каналы должны быть выполнены из жаропрочных материалов, так как всегда есть риск возгорания ввиду того, что во время окраски выделяется определенное количество вредных веществ, а порой и взрывоопасных.

Если планируется самодельная вентиляция в покрасочной камере, то для получения более точного значения воздухообмена рекомендуется произвести расчет условий среды при отсутствии рабочей загрузки, а также при максимально выдерживаемой нагрузке камеры. В результате можно определить усреднённое значение, которое и будет наиболее подходящим для конкретных размеров помещения.

Вентиляция покрасочной камеры – это только не только средство повышения комфорта, но и необходимое условие обеспечения собственной безопасности. Вытяжка помогает отводить токсичные испарения, выделяющиеся при нанесении краски, а также удаляют пыль, мелкие абразивные частицы, которые могли остаться в воздухе после шлифовки поверхности ручным или электрическим инструментом.

Если вы намерены в гараже производить покраску автомобилей, каких-либо деталей или производить декоративную обработку поверхностей, вентиляция в покрасочной камере позволит выполнить санитарно-гигиенические требования. Ее легко можно сделать своими руками, без значительных финансовых вложений, произведя расчеты производительности и правильный монтаж.

Традиционно в гараже достаточно пыльно. Для нанесения качественного лакокрасочного покрытия такие условия не подойдут. Именно по этому, профессиональные покрасочные камеры оснащены системой вытяжек, с установленными фильтрами, клапанами и воздушными насосами. Более того, в гараже подобного типа стены изолируются полиэтиленовой пленкой или брезентом, а сам мастер надевает специальный костюм для покраски. Главная же задача вентиляции, которую вы будете делать своими руками – это отвод покрасочного тумана. Обычная вытяжка не справится с этой задачей, ни по причине низкой производительности, ни по месту расположение, которое не позволяет равномерно производить удаление загрязненного воздуха.

Из чего должна состоять вентиляция

В гараже, где оборудован покрасочный бокс, должен быть установлен вытяжной вентилятор. Именно он будет удалять значительный объем, содержащий в себе токсичные пары и частицы краски, воздух. Перед тем, как попасть в окружающую среду, на промышленных объектах и в профессиональных боксах устанавливаются специальные фильтры. Это могут быть угольные картриджи либо же фильтры механической очистки. Сделать своими руками подобный элемент достаточно просто, используя для этого поролон, синтетическую ткань.

Мало просто удалять загрязненный воздух, что делает вытяжка, необходимо также компенсировать притоком свежего воздуха отведенный объем. Это уже делает приточный вентилятор, который также оснащается механическим фильтром для предотвращения попадания мусора и листьев. Чтобы воздухообмен происходил равномерно, необходимо будет смонтировать систему вентиляционных каналов. Своими руками это можно сделать, используя трубу из нержавейки, специальные ПВХ трубы для вентиляции, или в качестве экономии подойдут даже канализационные ПП или ПВХ трубы.

Схема вентиляции покрасочной камеры

В гараже должно быть реализовано несколько точек забора и поступления воздуха. Расчет производительности приточного и вытяжного вентилятора очень важный вопрос.

Правила расчета вентиляции покрасочного бокса в гараже:

• Минимальная скорость движения воздуха должна составлять от 25 см в секунду.
• Контролировать нужно не только отвод пыли с бокса, но и очищать поступающий воздух;
• Не стоит надеяться на естественную вентиляцию, поскольку она не сможет обеспечить требуемый объем воздуха, она будет работать неравномерно и всего с нескольких точек;
• Если есть такая возможность, лучше установить равномерно вытяжные каналы над рабочей зоной. Это можно сделать, изготовив своими руками жесткий каркас, к которому будут прикреплены несколько воздухозаборных раструбов и, например, брезент или полиэтиленовая пленка. Таким образом, вы получите куполообразную удобную конструкцию, которая эффективно позволит удалять покрасочный туман.
• Удобно работать в покрасочном боксе, оборудованным таймером или программатором

Расчет воздухообмена

Расчет воздухообмена производится по формуле:

Где Т – это разница температур воздуха между тем, которое находится в боксе, и подающимся с окружающей среды, Q – это объем бокса, а 0,36 – коэффициент воздухообмена.

В гараже большого объема воздухообмен должен происходить пропорционально увеличению объема покрасочной камеры. Это важно в случаях, когда нужно производить малярные работы над объемными предметами, например, пикапами или даже грузовиками.

Пример расчета необходимого воздухообмена

Допустим, имеется покрасочный бокс прямоугольной формы, 5х4 м. Высота потолка – 3 м. Покраска производится в осенний период и разница между входящим и отводящимся воздухом составляет 10 градусов.

Согласно формуле, получаются данные: Р = 5*4*3*10*0,36 = 216 м.куб/час.

Если же вы хотите собрать покрасочную камеру своими руками, лучше производить расчет исходя из максимальных и минимальных параметров воздухообмена. Поэтому, важно получить разницу между входным и отводимым воздухом для вашей климатической зоны. Потому, что средний показатель может достигать -30 градусов зимой, и +50 летом. От того, насколько прогревается помещение, можно получить дельту равную 30-40. Расчет с поправкой потребует производительности вашей системы вентиляции – 5*4*3*40*0,36 = 816 м.куб/час. Как видите, разница при осенней эксплуатации и зимней может быть более чем в 4 раза.

В таких условиях оператор покрасочной камеры не будет испытывать дискомфорт и можно будет избавиться от покрасочного тумана эффективно.

Оборудование

Главное вложение с финансовой точки зрения – это вентиляторы. Своими руками можно переоборудовать воздушные насосы, вытяжки, мощные вентиляторы для бытовых систем вентиляции, однако для покрасочной камеры основной риск – это пожар. Специализированные вентиляторы предусматривают регулировку количества оборотов, установку таймеров, программаторов или термостатов. Если вы планируете создать своими руками вентиляцию покрасочного бокса, не лишним будет установить по периметру датчики от пожара. Насыщенная легко воспламеняемыми веществами воздушная смесь представляет собой опасный фактор.

Вентилятор для покрасочной камеры

Важно, чтобы расчет производительности вентиляции, расположение воздушных каналов не влияло на качество покраски. Это значит, что прямое воздействие потоков воздуха, может повредить деликатную поверхность свежей краски. Следует убрать также любые препятствия на пути воздуха, во-первых, вы снизите нагрузку на вентиляторы, во-вторых, исключите попадание различных предметов в вентиляционные каналы. Дополнительная защита решетками поможет предотвратить всасывание фрагментов пленки, малярного материала.

Типы вентиляционных систем

Исходя из количества вентиляторов в вентиляционной системе, различают:

1. Одномоторную вентиляцию – когда с потолочных каналов поступает свежий воздух, и под давлением все загрязнители оседают на полу, где за счет естественной циркуляции выводятся за пределы помещения по каналам в полу.
2. Двухмоторная вентиляция – используется два двигателя. Верхний над объектом, и встроенный в напольном канале.

Во всех случаях предусмотрена установка фильтрующих элементов, однако, при большой нагрузке, при загрязнении фильтров двухмоторная система проявляет себя как более эффективная.

В связи с тем, что расчет вентиляции производится для достаточно большого объема воздуха, стоит внимательно отнестись к приточной вентиляции.

В профессиональных системах предусмотрен подогрев. При воздухообмене до 1000 м.куб/час температура в боксе начинает играть важную роль. Некоторые применяют рекуператоры, однако при такой производительности и низких температурах он просто перестанет работать. Какой же выход? Снизить производительность вентиляции до допустимого минимума, и организовать безопасный подогрев воздуха. Для качественной обработки поверхностей необходим определенный температурный режим. Бережная сушка при подогреве позволит равномерно просушивать только что окрашенные изделия.

Как можно все упростить

Для снижения затрат на приобретение дорогостоящего оборудования, используя бокс нерегулярно, можно повысить эффективность даже самой простой вентиляционной системы. Для этого предусматривается работа в активном и пассивном режимах. Активный режим используется для подготовки камеры к работе, очистки от пыли, закачке свежего воздуха. Второй момент – удаление покрасочного тумана после обработки детали и активное проветривание для оператора. Пассивный режим используется во время работы. Таким образом, вы не столкнетесь с большими потерями тепла, сможете быстро очищать помещение от остатков токсичных материалов, без больших финансовых вложений.