Расчет производительности теплогенератора (агрегатной группы) по воздуху

     Расчет требуемой производительности агрегатной группы ведется с учетом требований к объему замещаемого воздуха, зависящего от уровня предельно-допустимой концентрации вредных веществ (ПДК) в окрасочной или сушильной кабине.

Таблица 1. Классы опасности и ПДК вредных веществ

Таблица 2. Состав лакокрасочных материалов

Таблица 3. Выделение загрязняющих веществ при нанесении лакокрасочных покрытий

   Таким образом, для определения количества вредных веществ, выделяемых в процессе окраски какого-либо изделия,  можно составить общую формулу:

Пвр = mк∙ 10⁶ ∙ δа ∙ fр  ∙ δ’р ∙ δx/10⁸, мг

    Параметры δа и δ’р для выбранного способа окраски являются постоянными величинами (так, например, для пневматического распыления они составляют 30% и 25% соответственно). Переменными величинами являются параметры fр и δx.

    Параметр fр определяется типом используемой краски, а δx – процентным содержанием конкретного растворителя (для которого ведется расчет ПДК)  в летучей части ЛКМ. Эти параметры определяются по табл.2.

    Учитывая, что при работе камеры происходит постепенное загрязнение фильтров (что приводит к снижению производительности вентиляции), для обеспечения взрывобезопасности технологического процесса и создания безопасных условий труда работающих, долю вредных веществ в воздухе принимаем не выше 50% ПДК. Исходя из этого, можно определить общий объем замещаемого воздуха, необходимого для покраски какого-либо изделия:    

Vобщ. окр.x = Пвр.x ∙ 50 /( ПДК∙10²), м³

    Зная общее время окраски изделия Токр, несложно определить часовое количество замещаемого воздуха:

Vч.окр.x = Vобщ.x / Токр, м³/ч

    Обобщая вышеприведённые данные, сведем весь расчет в одну формулу:

Vч.окр.x  =       mк ∙ δа ∙ fр  ∙ δ’р ∙ δx / 2 ∙ ПДК ∙ 10² ∙ Токр    ,  м³/ч

   Так как в ЛКМ, как правило, содержится несколько видов растворителей, общий объем замещаемого воздуха определяется суммой требуемых объемов замещаемого воздуха, определенных для каждого растворителя отдельно:

Vч. окр  = Σ Vч. окр.x , м³/ч

   При определении производительности агрегатной группы окрасочной камеры по воздуху Q необходимо учитывать влияние  приточно-вытяжных воздуховодов, которые, в зависимости от конструкции помещений, могут достигать большой протяженности и иметь значительное воздушное сопротивление.

   Аналогично ведется расчет и для режима сушки. Опустив предварительные выкладки, приведем конечную формулу расчета часового объема замещаемого воздуха:

Vч.суш.x  =   mк ∙ fр  ∙ δ"р ∙ δx / 2 ∙ ПДК ∙ 10² ∙ Токр   ,  м³/ч

   Эта формула справедлива для обычных сушильных камер. При расчете вентиляции окрасочно-сушильных камер необходимо иметь в виду, что около 50% оставшегося в нанесенном лакокрасочном покрытии растворителя, испаряется в первой четверти общего времени сушки. Поэтому в окрасочно-сушильных камерах целесообразно устраивать режим продувки кабины с теми же параметрами, что и в режиме окраски, и  лишь затем переходить на режим сушки с рециркуляцией воздуха, что позволяет существенно снизить при этом объем замещаемого воздуха.

   Для комфортной работы маляра имеет значение не только содержание вредных веществ в окрасочной камере, но и скорость потока воздуха.  Чтобы исключить попадание распыла краски на лицо и одежду работающего, желательно поддерживать скорость потока воздуха в зоне распыла не менее 0,18 м/с.

   Скорость потока воздуха u в окрасочной кабине можно определить из следующей зависимости:

• при движении потока по вертикали - u = Vч. окр  / L ∙ B ∙ 3600,
• при движении потока по горизонтали или диагонально  - u = Vч. окр  / L ∙ H ∙ 3600,

 где:   

• u –скорость движения воздушного потока внутри окрасочной кабины, м/с
• Vч. окр  – часовой объем замещаемого воздуха, м³/ч
• L – внутренняя длина окрасочной кабины, м
• B – внутренняя ширина окрасочной кабины, м
• H – внутренняя высота окрасочной кабины (от пола до пленума), м
• 3600 – поправочный коэффициент

     Если при расчете предельно-допустимой концентрации растворителя скорость потока оказывается ниже 0,15 м/с, то для более комфортной работы маляра целесообразно увеличить производительность вентиляционной системы  до достижения скорости воздуха 0,18 ÷ 0,22  м/с.

     Для сушильных камер скорость потока воздуха не имеет большого значения и может быть увеличена только в случае необходимости большей скорости потока в теплообменном блоке, для поддержания расчетного теплового режима теплообменника.