Нами была рассчитана, спроектирована и реализована система очистки продуктов порошковой покраски с помощью циклонов. Циклоны давно используются для отделения твердых частиц из потока воздуха в различных отраслях промышленности. Принцип действия основан на завихрении воздуха, содержащего порошок, внутри сепаратора. Такое движение воздуха порождает центробежную силу, которая наряду с ускорением силы тяжести приводит к отделению частиц порошка от потока воздуха. Необходимо отметить, что циклон является сепаратором, а не фильтром. Поэтому необходимо проводить дополнительную фильтрацию воздуха, выходящего из циклона, чтобы воздух можно было возвращать в помещение.
Циклонные установки (рис. 6.5) обычно соединены с камерой нанесения порошка трубопроводом. Поэтому улавливание порошка осуществляется в месте, иногда значительно удаленном от камеры. Воздушный поток на большой скорости (обычно около 20 м/с) тангенциально поступает в верхнюю часть циклона, закручивается и продвигается вниз. Центробежная сила выталкивает более тяжелые частицы порошка к внешнему краю воздушного потока, а сила тяжести заставляет их оседать на дно, где они собираются в специальную емкость. Затем извлеченный порошок возвращается в питатель вручную либо с помощью эжектора. Поток воздуха далее по трубопроводу направляется к фильтровальной установке, в которой мелкие частицы отфильтровываются от воздуха. Комплект конечных фильтров гарантирует, что частицы порошка крупнее 0,3 мкм будут удалены из потока воздуха и такой очищенный воздух будет возвращен в помещение. На рис. 6.5 показано, как такой поток воздуха проходит через систему.
Эффективность циклонной установки зависит от ряда факторов. Это физические характеристики самого циклона, такие, как диаметр корпуса, размеры впускного/выпускного отверстия, а также высота установки. Кроме того, характеристики воздушного потока – падение статического давления при прохождении через установку и объем потока воздуха удерживания – могут влиять на показатели работы установки. С другой стороны, характеристики собранного порошкового материала, например размер частиц, их форма и распределение по размеру, могут зависеть от эффективности работы циклона.
Схема циклонной установки для улавливания порошка:
1 – шибер безопасности; 2 – выход очищенного воздуха; 3 – направление порошково-воздушной смеси; 4 – циклон; 5 – емкость для сбора порошка; 6 – патронный фильтр; 7 -коллектор; 8- сборник порошка; 9- импульсный очиститель фильтра
Степень улавливания порошка в циклоне рассчитывается как отношение количества осажденного порошка на дне установки к количеству порошка, поступающего в установку. Номинальная эффективность от 70 до 90 %.
В последнее время стандартные циклонные системы претерпели значительные изменения: увеличилась эффективность отделения, они стали более компактны, облегчен процесс очистки. Новые конструкции обычно представляют собой несколько небольших циклонных установок, расположенных в непосредственной близости от стенки распылительной камеры. Такие конструкции (рис. 6.6) не имеют трубопроводов, и общая площадь системы минимальна.
Установки с мини-циклонами
Новые циклонные системы больше всего подходят для применения в случаях, когда необходимо эффективно извлекать порошок разных цветов. При использовании таких систем снижаются капитальные вложения, так как не требуются патронные фильтры для каждого извлекаемого порошка, а эффективность системы регенерации составляет 92-98 %.
