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工業(yè)除塵 II 熱噴涂工作間的除塵挑戰(zhàn)與氣流設計方案

2023-08-16 16:54:20 來源：唐納森中國

(相關(guān)資料圖)

大多數(shù)熱噴涂操作都是使用除塵系統(tǒng)來管理過噴復合物（即含粉塵的污濁空氣），但除塵系統(tǒng)只能捕獲到達濾芯的粉塵。合理的氣流量設計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)。

本文將對該問題進行探討，并給出幾項經(jīng)過驗證的、可以確保合理氣流量設計策略。

圖片經(jīng)Sulzer Metco許可后轉(zhuǎn)載

合理的系統(tǒng)設計

熱噴涂除塵通風系統(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)的風機。進行通風系統(tǒng)設計是需要著重考慮用于在熱噴涂工作間或噴涂房內(nèi)部捕獲粉塵的策略。單純增加通過工作間的氣流可能無法大幅提高粉塵捕獲能力，并且此方法通常會浪費能源。通過分析工作間布局、補充空氣源位置和熱噴涂目標位置，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封閉式熱噴涂工作間補充空氣。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行補充。補充空氣要么通過噴涂房本身的開口吸入，要么通過專用補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。

補充空氣系統(tǒng)的設計是除塵系統(tǒng)設計的關(guān)鍵，因為它可能會導致噴涂房處于負壓(真空)或正壓狀態(tài)。噴涂房內(nèi)處于微真空狀態(tài)有助于避免在除塵器進行脈沖清灰期間意外進入正壓狀態(tài)。在脈沖清灰過程中，短時間的一陣反向氣流就可能導致噴涂房內(nèi)壓力略微上升。壓力上升可能會導致檢修門彈開并意外開啟檢修門上的安全限位開關(guān)，導致噴涂工序的意外緊急停止。進行設計之前，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充空氣連接件放在噴涂房抽氣點的對面，形成空氣對流模式。不過，由于補充空氣連接件往往帶有消音裝置，一般將補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用有其優(yōu)勢，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，然后通過管道進入除塵器。

該設計的優(yōu)勢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)在于粉塵會隨著地板下方集氣室中的空氣移動。通過合理的設計，可以成功將粉塵吸入集氣室，但如果集氣室的設計不當，則粉塵會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遠高于噴涂房內(nèi)的氣流下沉速度，一般會高出12.7米/秒，以確保粉塵不會沉積在集氣室中。這一要求使得有效的集氣室設計成為一項挑戰(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。有時也可以在噴涂房下面挖一個通風井，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方式是水平氣流模式。此設計方式需要將集氣室安排在靠近噴涂操作點的位置。它的優(yōu)勢在于可實現(xiàn)更小巧、任務針對性更強的抽氣罩設計。較小的抽氣罩可實現(xiàn)在需要氣流的位置（即噴涂目標后方）形成有針對性的氣流模式。

此設計的目標是利用噴涂材料的固有速度和進入集氣室的補充空氣的氣流模式，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需要的總氣流量通常較少。當然，此方法的成功實施需要考慮多個因素，但涉及渦輪部件噴涂的設施多年前就已經(jīng)有了成功應用。

熱噴涂除塵的獨特挑戰(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，在車床上對圓柱形零件進行熱噴涂時，面臨的問題尤其多。沉流式噴涂房設計可能是一種很好的除塵策略，但如果無法配備沉流式噴涂房，使用短槽式抽氣罩也可以達到同樣效果。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，將抽氣影響范圍擴大到整個車床。

如果無法將噴涂操作完全集中在噴涂房內(nèi)，有時可以在進行噴涂作業(yè)的地點安裝較小的抽氣罩作為局部排氣通風裝置。當然，必須對所有露天熱噴涂作業(yè)進行適當?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挑戰(zhàn)在于須使用起重機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計，但這可能會影響對補充空氣位置的控制。雖然上述障礙可能會導致無法實現(xiàn)優(yōu)良的設計，但通常都可以控制在合理范圍內(nèi)。無論多精心設計的熱噴涂房，都無法捕獲所有過噴涂粉塵，因此后勤工作應始終作為所有除塵計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噴涂房中停滯氣流或低速氣流點的吸入裝置。由此可在運行除塵器的同時幫助去除殘余粉塵。

和許多工業(yè)通風活動一樣，當?shù)氐恼叻ㄒ?guī)可能會對除塵通風系統(tǒng)的設計產(chǎn)生影響；因此，請在完成設計前向有關(guān)主管部門咨詢。

您還可以向熟悉除塵設計實踐的唐納森專業(yè)人員咨詢解決方案，歡迎您與我們?nèi)〉寐?lián)系。

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