УДК  621.43–73

ВЫБОР ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА И МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ РАБОТЫ  В ПРОЦЕССЕ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

THE CHOICE OF FILTERS FOR AIR PURIFICATION AND METHODS TO IMPROVE THEIR EFFECTIVENESS IN THE PROCESS OF APPLYING PAINT MATERIALS

 

Романов В.А., Милюкова А.В., Спиридонов В.Д. (Брянский государственный инженерно-технологический университет, г. Брянск, РФ)

Romanov V.A., Milukova A.V. Spiridonov V.D.

(Bryansk state engineering and technological university, Bryansk, Russia)

 

В статье рассмотрены вопросы выбора фильтров для очистки воздуха в процессе нанесения лакокрасочных материалов на основе анализа выбросов вредных веществ, а также методы повышения эффективности работы фильтров.

In the article the questions of choice of filters for air purification in the process of applying paint materials on the basis of the analysis of emissions of harmful substances, as well as methods to improve the efficiency of the filters.

 

Ключевые слова: лакокрасочный материал, выбросы, фильтр

Key words: paint material, emission, filter cleaning

 

При нанесении лакокрасочных материалов (ЛКМ) необходимо применять оборудование, которое будет препятствовать проникновению частиц ЛКМ  в помещение, где работают люди. Таким оборудованием являются распылительные камеры. Для этого окрасочные камеры оснащаются специальными фильтрами. Без оснащения камеры правильно подобранными очистительными фильтрами с высокой системой фильтрации обеспечить безопасные условия работы окраски просто невозможно.

Система фильтрации служит для улавливания различных инородных микроскопических тел, которые имеют разное происхождение:

- брызги ЛКМ. Частички расходных материалов являются серьёзными загрязнителями окружающей среды. Их следует удалять только после прохождения через фильтр для покрасочной камеры;

- пары растворителей. При нагревании эти летучие вещества опасны для здоровья человека и поэтому должны пройти через фильтры для покраски.

Существуют следующие виды фильтров:

- фильтр картонный (лабиринтный) гофрированный- состоит из двух гофрированных листов картона, имеющих перфорацию. Картон имеет определенную жесткость (плотностью 230 г/м3). Принцип фильтрации – двукратное изменение направления воздушного потока, что ведет к инерционному отложению частиц лаковой пыли во внутренних полостях фильтра;

- фильтр стекловолокнистый в рулоне- изготовлен из ворсистого переплетенного стекловолокна. Частички окрасочного тумана с потоком воздуха проходят через стекловолокнистый фильтр и прилипают к его волокнам, а очищенный воздух выходит через вентиляцию;

- фильтр стекловолокнистый в картонной рамке -   изготовлен из стекловолокна, обработанного специальным раствором, который  закреплен в картонной или металлической рамке. Предназначен для установки в окрасочную кабину в качестве второго уровня фильтрации, для более мелких частиц окрасочного тумана.

- фильтр кокосово-волокнистый  -  состоит из древесного волокна кокоса специальным образом обработанного синтетическими резиновыми смолами, которые придают свойства водоотталкивания. Фильтр предназначен для улавливания окрасочного тумана в водяных окрасочных камерах;

- многослойный фильтр из крафт-бумаги -  сборник с мини-сеткой барьерного типа состоит из шести слоев нетканого полиэфирного волокна крафт-бумаги, каждый из которых разрезан и растянут своеобразным образом, образуя сетку с поверхностью барьерного типа. Эти шесть барьерных слоев (разделительных перегородок) образуют многоуровневую конструкцию улавливания, которая создает движение проходящего воздуха, необходимое для более совершенных характеристик по заполнению фильтра по всей глубине.      Фильтр позволяет успешно задерживать даже самые мелкие частицы красок на водной основе либо на основе растворителя [1].

Технические характеристики фильтров представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Технические характеристики фильтров

Вид фильтра

 

 

Пылеемкость, кг/м²

 

Эффективность очистки, %

 

Срок службы, ч

 

Цена,

руб.

 

Гофрированный картон

20

99,2

1500

4673

Стекловолокно

4,7

90

1000

7656

Стекловолокно в рамке

4

90

150

3 900

Крафт-бумага

18,8

99,5

800

5500

Кокосово-волокнистый

5

90

1500

4086

 

Выбор фильтра осуществляется по следующим критериям:

- применяемые лакокрасочные материалы при отделке;

- объем  вредных выбросов летучих частей ЛКМ;

- способ нанесения лакокрасочных материалов;

- тип окрасочной камеры для нанесения лакокрасочных материалов.

В зависимости от способа нанесения  изменяется норма расхода ЛКМ. Следовательно, меняются объемы выбросов вредных веществ.

Расчет выделений загрязняющих веществ выполняется в соответствии с методикой  расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при нанесении лакокрасочных материалов [2].

Для этих целей было разработано программное обеспечение [3], которое позволяет рассчитать суммарные выбросы летучих веществ для различного вида лакокрасочного материала в зависимости от способа нанесения.

Исследуемые лакокрасочные материалы: шпатлевка НЦ-007, грунтовка ГФ-071, эмаль АК-194, лак НЦ-211, растворитель Р-4.

В таблице 2 представлены доли выбросов вредных веществ  при окраске оконного блока для различных видов ЛКМ и способов распыления.

 

Таблица 2 - Доли выбросов ЛКМ при окраске оконного блока

Способ нанесения

Марка и вид ЛКМ с долями выбросов, г

Шпатлевка

НЦ-007

Грунт

ГФ-071

Эмаль

АК-194

Лак

НЦ-211

Растворитель Р-4

Общий

выброс, г

Пневматический

6,20

7,72

9,70

10,08

2,36

36,09

Безвоздушный

3,55

5,06

7,05

6,77

2,17

24,63

Гидроэлектростатический

3,40

5,01

6,91

7,28

2,36

25,01

Электростатический

3,34

4,85

6,84

7,22

4,73

26,99

Горячее распыление

5,24

6,75

8,74

9,12

2,08

31,94

Пневмоэлектростатический

3,65

5,16

7,15

7,53

2,45

25,95

Существуют два способа организации технологии окраски:

- все окрасочные работы осуществляются в одной камере (серийное производство);

- все окрасочные работы осуществляются в разных камерах (крупное производство);

Из результатов видно (Таблица 2), что наибольший суммарный выброс имеет способ пневматического  распыления. Таким образом, для первого случая в производственных условиях следует применять систему очистки с фильтрами, имеющими большую эффективность очистки.

Для второго случая  выбор фильтров осуществляется в зависимости от проводимой операции окраски.

Оптимальные условия фильтрования могут быть достигнуты за счет:

- правильного выбора фильтра;

- использования качественного фильтровального материала;

- четко отрегулированной скорости потока воздуха.

Эффективность работы фильтров можно повысить следующими способами:

-  путем применения новых фильтрующих материалов с хорошо развитой удельной поверхностью;

- фильтрование с коагуляцией на фильтре (добавляют с целью продлить фильтроцикл за счет увеличения адгезии осадка и более прочного его закрепления на  фильтрующем материале);

- применение нескольких слоев  однородного фильтровального материала;

- применение  нескольких слоев разнородного фильтровального материала;

- за счет увеличения рабочей площади осаждения частиц.

Таким образом, правильно подобранный фильтр обеспечивает бесперебойную работу оборудования, безопасность работы людей,  сокращает денежные затраты предприятия на расходные материалы.

Список использованных источников

1. Расходные материалы для покрасочных камер [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.optimumteh.ru.- Дата обращения 14.11.2016.

2. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при нанесении лакокрасочных материалов (на основе удельных показателей) [Teкст]. Введ.14.04.1997.-  СПб.: НИИ Атмосфера, 2005. -32 с.

3. Романов В.А., Милюкова А.В.Программа для расчета площади отделываемой поверхности оконных блоков, расхода химических материалов при отделке деталей и объема выбросов летучих веществ. РОСПАТЕНТ. Свидетельство № 2016614593 от 27.04.2016.