А. Д. ЯКОВЛЕВ. В. Г. ЕВСТИГНЕЕВ, П. Г. ГИСИН

ОБОРУДОВАНИЕ

для получения
лакокрасочных
покрытий

Допущено Министерство . высшего и среднего специального образования
СССР в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по
специальности «Химическая технология лаков, красок и лакокрасочных
покрытий»

ЛЕНИНГРАД • «ХИМИЯ»
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
1982
6П7.7

Я47

УДК 667.661 (075.8)

Яковлев А. Д., Евстигнеев В. Г., Гисин П. Г.

Оборудование для получения лакокрасочных по-
крытий. Учебное пособие для вузов. — Л.: Химия,
1982—192 с., ил.

Описано основное технологическое оборудование, применяемое для
подготовки поверхности, нанесения лакокрасочных материалов и отверж-
дения (сушки) покрытий. Приведены классификация и технические ха*
рактеристики установок и их основных узлов; описаны механизированные
и автоматизированные линии н оборудование отделения подготовки лако-
красочных материалов. В отдельной главе приведены сведения об основах
проектирования цехов окраски.

Предназначено для студентов химико-технологических вузов. Полезно
также инженерно-техническим работникам конструкторских организаций и
предприятий, связанных с применением лакокрасочных материалов.

192 стр. 129 рис., 1 табл., список литературы 32 ссылки.

Рецензенты: 1. Кафедра химической технологии лаков, кра-
сок и лакокрасочных покрытий Ивановского
химико-технологического института (зав. ка-
федрой докт. техн, наук В. А. Игнатов).

2. Канд. техн, наук Е. П. Куцевалова

Я

2803030000—032

050(01)—82	82

© Издательство «Химия», 1982
ПРЕДИСЛОВИЕ

«Основными направлениями экономического и социального
развития СССР на 1981 —1985 годы и на период до 1990 года»
предусмотрена широкая программа работ по совершенствова-
нию производства лакокрасочных покрытий с целью повышения
его эффективности, улучшения качества окраски, уменьшения
загрязнения окружающей среды. Осуществление намеченной
программы непосредственно связано с разработкой, освоением
производства и внедрением прогрессивных видов окрасочного
оборудования. Современные участки и цехи по изготовлению
покрытий характеризуются высокой степенью насыщенности
оборудованием. Применяется оборудование для проведения
основных технологических операций: подготовки поверхности
изделий, нанесения лакокрасочных материалов, отверждения
(сушки) покрытий — и вспомогательных: подготовки лакокра-
сочных материалов перед нанесением, обезвреживания сточных
вод и газовых выбросов, переработки отходов производства
и т. д.

Особенность большинства применяемого оборудования —
его нестандартность; серийно производится лишь небольшая
часть оборудования, причем преимущественно комплектующего.
В связи с интенсификацией процесса получения покрытий,
переводом его на поточное (конвейерное) производство наи-
большее применение получило оборудование, обеспечивающее
полную механизацию и автоматизацию процессов. Знание со-
временного окрасочного оборудования — его устройства, прин-
ципов работы, правил обслуживания — непременное требование
к инженеру-технологу, связанному с получением лакокрасоч-
ных покрытий.

Настоящая книга — первая попытка авторов создать учеб-
ное пособие для студентов вузов, освещающее в сжатой и до-
ступной форме существующее и перспективное оборудование
для получения лакокрасочных покрытий. Основой книги явился
программный материал и конспекты лекций, читаемых на
3
протяжении многих лет в Ленинградском технологическом инсти-
туте им. Ленсовета для студентов специальности «Химическая
технология лаков, красок и лакокрасочных покрытий». При на-
писании книги учтены основные достижения в этой области,
в том числе последние разработки НПО «Лакокраспокрытие»
и опыт ведущих предприятий. Небольшой объем книги не поз-
волил, однако, обстоятельно описать все виды оборудования,
особенно в части правил его эксплуатации.

Авторы благодарят руководство НПО «Лакокраспокрытие»
за предоставленные материалы, коллектив кафедры химиче-
ской технологии органических покрытий за содействие в напи-
сании книги и рецензентов — профессора, докт. техн, наук
В. А. Игнатова и канд. техн, наук Е. П. Куцевалову за вни-
мательный просмотр рукописи и ценные замечания, пожелания
и советы.

Авторы просят читателей сообщать замечания и предложе-
ния по содержанию книги, все они будут приняты с благодар-
ностью.
ГЛАВА 1

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ПОД ОКРАСКУ

Подготовка поверхности — одна из необходимых операций
при получении лакокрасочных покрытий. Подготавливают по-
верхность практически всех материалов, подлежащих окраске.
Но особенно большое значение имеет подготовка при окраске
металлов, учитывая присутствие на их поверхности окислов,
масляных и других загрязнений и высокие требования к про-
тивокоррозионной защите.

Существуют ручные и механизированные способы подготов-
ки поверхности. Те и другие связаны с использованием соответ-
ствующего оборудования и инструмента.

Различают оборудование и инструмент для механической
очистки, термической очистки, химической очистки, очистки в
ультразвуковом поле и др. Наибольшее применение получили
такие виды оборудования, при использовании которых дости-
гается высокая производительность труда, небольшие трудо-
и энергозатраты при одновременном хорошем качестве очистки.

1.1.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

Для механической очистки поверхности металлов и других
материалов от загрязнений — окислов, шлама, старых покры-
тий— применяют: 1) ручной и механизированный инструмент,
2) галтовочные барабаны, 3) аппараты струйной абразивной
обработки. Выбор того или иного оборудования определяется
объемом работ, габаритами очищаемых изделий, характером
загрязнений и требованиями к поверхности.

1.1.1.	Ручной и механизированный инструмент

Ручной и механизированный инструмент наиболее часто ис-
пользуют при очистке участков поверхности крупногабаритных
изделий (строительные конструкции, суда, вагоны и др.), изде-
лий сложного профиля, а также объектов, окрашиваемых и ре-
монтируемых в условиях эксплуатации (трубопроводы, мосто-
вые сооружения, металлические ограждения и т. д.). Рабочими
органами инструмента служат металлические щетки, игло-
фрезы, шлифовальные круги, шайбы и ленты с нанесенными
на них абразивными материалами, бойки отбойных молот-
ков и др.
Рис. 1.1. Иглофрезф корпусная (а) и бес-
корпусная (о):

1—крышка» 2—втулка; З-'-стопорные кре-
стовины; 4—обойма; 5—ступица.

Металлические щетки при-
меняют преимущественно для
удаления ржавчины и различ-
ных механических загрязнений
с поверхности металла. Очист-
ку металлическими щетками
осуществляют как вручную, так
и при помощи специальных
электрических и пневматиче-
ских машинок. В зависимости
от материала очищаемого из-
делия применяют щетки, изго-
товленные из различных ме-

таллов: мало- и высокоуглеро-
дистой стали, нержавеющей стали, латунной и медной проволоки
диаметром 0,05—0,3 мм.

Металлические щетки бывают различных типов: дисковые,
цилиндрические, кольцевые, торцовые (чашечные). Скорость
перемещения щетки при ширине очищаемой поверхности 0,35—
0,40 м составляет 1—1,5 м/мин, производительность при очист-
ке 20—35 м2/ч; износ стальных щеток достигает 0,02—0,15 мм
на 1 м2 обрабатываемой поверхности. Очистка щетками, не-
смотря на простоту и малую стоимость инструмента, неэффек-

тивна даже при механизированном процессе, так как малопро-
изводительна, трудоемка, а выделяющаяся пыль окислов метал-
лов сильно загрязняет атмосферу в рабочей зоне. Кроме того,
ржавчина и окалина, находящиеся в глубоких порах, при очист-
ке щетками практически не удаляются. Поэтому очистку щетка-
ми применяют ограниченно — там, где по техническим возмож-
ностям исключено или нецелесообразно использование других,
более совершенных методов.

Иглофрезы, в отличие от щеток, позволяют удалять с по-
верхности не только ржавчину, но и окалину. Принцип очистки

заключается в том, что специальным режущим инструментом —
иглофрезой срезают тонкий слой металла вместе с загрязне-

ниями.

Иглофреза (рис. 1.1) представляет собой микрорезцовую
фрезу в виде тела вращения с большим числом плотно упако-
ванных и запрессованных резцов, изготовленных из отрезков
высокопрочной проволоки. Каждая проволочка иглофрезы, за-
крепленная с одного конца с помощью сварки и зажатая меж-
ду такими же проволочками по всей ее длине, представляет
собой своеобразный полужесткий микрорезец. Особенностью
иглофрез является их способность к самозатачиванию в процес-
се работы. Продолжительность работы иглофрезы может дости-
гать 2000 ч.

В зависимости от диаметра проволоки, из которой собрана
иглофреза, чистота обрабатываемой поверхности может нахо-
диться в пределах от 1 до 9 класса.
Производительность очистки определяется усилием прижа-
тия иглофрезы к обрабатываемой поверхности и подачей.
В отличие от обычных щеток очистку иглофрезами проводят
при малых скоростях (1—6 м/с) и при больших давлениях на
очищаемую поверхность. Обработка металла иглофрезами про-
исходит бесшумно и без выделения пыли, нагрев иглофрезы не
превышает 30 °C.

Очистка поверхности металлов иглофрезами — относитель-
но дешевый и экономичный способ, пригодный, однако, при не-
больших объемах работ. Расход энергии составляет 0,1—
0,12 кВт/ч на 1 м2 обрабатываемой поверхности (против
0,5 кВт/ч при использовании металлических щеток).

Шлифовальные круги и прочие абразивные материалы (лен-
та, диски и т. д.) обычно являются частью механизированного
инструмента — шлифовальных и полировальных машинок и
станков, имеющих электро- или пневмоприводы. Их применяют
для сглаживания поверхности металла (снятие выступов от
сварных швов, удаление заусениц, облоя, скругление острых
кромок), для удаления ржавчины и особенно окалины С не-
больших участков поверхности, а также для шлифования и по-
лирования покрытий на промежуточных и завершающей ста-
диях их изготовления. Наиболее часто используют (особенно
для шлифования) машинки вращательного и возвратно-посту-
пательного действия.

В машинках вращательного действия рабочим органом слу-
жат жесткие или мягкие круги (в зависимости от назначения
операции), насаженные непосредственно на вал двигателя.
Жесткие круги изготовляют из металла, фибры и других мате-
риалов и закрепляют на них абразивные шкурки; круг может
быть и целиком изготовлен из абразивного материала, напри-
мер пемзы. Мягкие круги (обычно из войлока или фибры)
применяют для шлифования с применением паст.

В машинках возвратно-поступательного действия рабочим
органом является само основание машинки, а в машинках по-
ступательного действия — непрерывно движущаяся абразивная
лента.

На рис. 1.2 представлена схема шлифовальной машинки
вращательного действия МШ-4 с пневматическим ротационным
двигателем. Машинка работает следующим образом: сжатый
воздух, подаваемый по шлангу 6, приводит во вращение пнев-
модвигатель 7, который через зубчатую передачу вращает ра-
бочую платформу 2 с укрепленным на ней шлифовальным дис-
ком.

Пневматические шлифовальные машинки возвратно-посту-
пательного действия приводятся в движение также ротацион-
ным двигателем. Вращательное движение ротора преобразуется
с помощью эксцентрика в возвратно-поступательное движение
рабочего основания (как правило, прямоугольной формы), к ко-
торому крепится специальная резина с закрепленной на ней
Рис. 1.2. Шлифовальная машинка вращательного действия МШ-t:

/—винт; 2—платформа; 3—зубчатая передача; 4—золотник; 5—глушитель; 6—шланг;
7—пневмодвигатель; 8—гайка; 9—крышка.

шлифовальной шкуркой. Машинками такого типа можно шли-
фовать изделия сложной конфигурации. При мокром шлифова-
нии машинки снабжаются устройством для подачи воды.

Все виды шлифовальных машинок перемещают по шлифуе-
мой поверхности покрытия или изделия с равномерной ско-
ростью и несильным постоянным нажимом.

1.1.2.	Галтовочные барабаны

Очистка в барабанах применяется в основном при подго-
товке поверхности мелких изделий. Принцип очистки основан
на механическом воздействии абразивов, взаимном трении и со-
ударении изделий. Применяют галтовочные барабаны, соверша-
ющие вращательное и колебательное движения; последнего
типа барабаны нередко называют вибрационными. По форме
барабаны могут быть цилиндрическими, многогранными и боч-
кообразными; по режиму работы — периодического и непрерыв-
ного действия. Наибольшее применение получили цилиндриче-
ские барабаны с периодической механизированной загрузкой
и выгрузкой.

Вращающиеся барабаны устанавливают на рамы с ролико-
выми опорами; частота их вращения 10—50 об/мин. Объем
барабанов может быть различным — до 4 м3.

Для ускорения очистки в барабаны вместе с изделиями за-
гружают абразивы — звездочки из белого чугуна (диаметром
20—65 мм), кварцевый песок, стальную сечку, битое стекло,
наждак, мраморный бой, стальные шарики и другие — в коли-
честве 300—400 кг на 1 м3 объема барабана (степень запол-
нения 0,8—0,85).

Различают сухую и мокрую галтовку. При мокрой галтовке
в барабан вводят 2—3%-ный раствор соды, мыла или кислоты,
в зависимости от характера загрязнений изделий. Продолжи-
тельность галтовки относительно большая — от нескольких ча-
сов до нескольких суток.
В вибрационных галтовочных барабанах изделиям сообща-
ют колебательные движения от вибраторов, в результате чего
производительность очистки повышается в несколько раз. При-
меняют барабаны объемом до 0,2 м3 с частотой колебаний до
2300 в 1 мин и амплитудой 3—6 мм.

1.1.3.	Аппараты струйной абразивной обработки

Принцип действия аппаратов струйной обработки основан
на сообщении кинетической энергии частицам абразивного ма-
териала и их направленной подаче на очищаемое изделие. Это
достигается за счет струи сжатого воздуха, воды или действия
центробежной силы. При ударе о преграду (изделие) частицы
благодаря запасенной энергии вызывают поверхностное разру-
шение н деформацию материала, следствием чего является уда-
ление окислов и других загрязнений с поверхности.

В качестве абразивного материала применяют кварцевый
песок и металлическую дробь разных видов (чугунную литую
и колотую, стальную литую, колотую, рубленную). В зависи-
мости от абразива и способа его подачи на поверхность раз-
личают аппараты для дробеструйной и пескоструйной обработ-
ки, аппараты для гидроабразивной обработки и дробеметные
аппараты. Они могут быть стационарными и передвижными,
периодического и непрерывного действия.

Аппараты для дробеструйной обработки наиболее широко
распространены в промышленности. Их достоинства: относи-
тельно высокая производительность, отсутствие пыления (в от-
личие от пескоструйных аппаратов), экономичность работы
вследствие многократного использования дроби. В зависимости
от способа подачи абразивного материала (металлического
песка, дроби) к соплу струйной головки эти аппараты делятся
на три типа: нагнетательного, всасывающего и гравитационно-
го действия (рис. 1.3.)

Схема аппарата нагнетательного действия изображена на
рис. 1.3, а. В этом аппарате абразивный материал из бункера 3
через клапан 4 попадает в герметичную камеру 5, находящуюся
под давлением воздуха, а из нее в смесительную камеру 6,
где подхватывается потоком воздуха, поступающего из маги-
страли по трубопроводу 1. Смесь воздуха с абразивом по шлан-
гу 7 направляется в головку с соплом и затем в виде струи вы-
брасывается на очищаемую поверхность изделия.

Аппараты нагнетательного действия могут быть однокамер-
ными или двухкамерными. Однокамерные аппараты имеют бун-
кер небольшого объема (0,125—0,25 м3), что обеспечивает
работу установки примерно в течение 30 мин, поэтому, требу-
ются периодические остановки аппарата для его перезарядки.
Двухкамерные аппараты позволяют работать в непрерывном
режиме и состоят из корпуса, разделенного на две части (верх-
нюю и нижнюю), каждая из которых представляет собой камеру
Рис. 1.3. Дробеструйные аппараты нагнетательного (а) всасывающего (б) и гравита-
ционного (в) действия:

/—трубопровод; 2—патрубок; 3—бункер; 4— клапан; 5 —корпус; б — смесительная ка-
мера; 7—шланг; в—струйная головка.

имеющую загрузочный клапан. Распространение получили
однокамерные дробеструйные аппараты типа ЗП, 331, 9984-560,
9984-563 и двухкамерные 334 и 334М с объемом камеры от
0,14 до 0,25 м3. Эти и другие аппараты нагнетательного дей-
ствия имеют достаточно высокую производительность, но отли-
чаются сложным устройством и быстрым износом сопла и
шлангов.

В аппарате всасывающего действия (рис. 1.3, б) абразивный
материал из бункера 3 засасывается струей сжатого воздуха,
поступающего по патрубку 2 в сопло, где и создается необхо-
димое разрежение. Благодаря эжекции абразив засасывается
через трубопровод 1 в смесительную камеру 6 струйной голов-
ки 8. В отличие от аппаратов нагнетательного действия сме-
шение абразива с воздухом во всасывающих аппаратах проис-
ходит лишь перед самым выходом из сопла. Они просты по
устройству и безотказны в работе, у них меньше изнашиваются
сопла и шланги, но производительность их мала.

В аппаратах гравитационного действия (рис. 1.3, в) абра-
зивный материал из бункера 3 ссыпается под действием силы
тяжести по кольцевому отверстию клапана 4 в смесительную
камеру, смешивается с поступающим туда сжатым воздухом
и направляется в струйную головку 8. В некоторых разновид-
ностях аппаратов гравитационного действия смешение абразива
с воздухом может происходить перед самым выходом из сопла.

Гравитационные дробеструйные аппараты просты по устрой-
ству, бесперебойны в работе, потребляют мало сжатого возду-
ха. Наиболее целесообразно их использовать с неподвижно за-
10
крепленными струйными головками, например при автомати-
ческой очистке.

В аппаратах дробеструйной очистки применяются струйные
головки с соплами соответственно нагнетательного или всасы-
вающего действия. Конструкции головок с соплами изображены
на рис. 1.4. Сопло является одной из наиболее ответственных
деталей аппаратов струйной очистки. От его конструкции, диа-
метра проточной части и материала, из которого оно изготав-
ливается, во многом зависят производительность и экономич-
ность аппаратов струйного действия. Диаметры проточной час-
ти сопел колеблются от 6 до 16 мм. Сопла меньших размеров
применяют для очистки мелких и средних изделий сложной
конфигурации, а сопла больших размеров — для обработки
крупных изделий. Отношение длины сопла к его Диаметру
обычно в пределах от 10 до 15 (в зависимости от диаметра).

В процессе работы сопла быстро изнашиваются, поэтому
их изготавливают в виде сменной вставки 2, которую закреп-
ляют в корпусе 3 накидной гайкой 1. Корпус соединяется со
шлангом 5 с помощью хомутика 4. Стойкость сопла зависит
от материала и его конструкции. Так, стойкость рабочей части
сопла, выполненной из стали или чугуна, составляет 3—7 ч,
из минералокерамического сплава — 30—40 ч, из карбида воль-
фрама— 800—1000 ч. Стойкость усовершенствованного сопла
с минералокерамической вставкой, в котором внутренняя поверх-
ность подводящего канала в корпусе плавно без зазора перехо-
дит в рабочую часть сопла, 100—200 ч.

Аппараты для пескоструйной обработки применяют при
условии 'исключения запыленности рабочего места, отсутствия
воздействия пыли на обслуживающий персонал. Это достига-
ется применением беспыльных пескоструйных аппаратов, аппа-
ратов и установок дистанционного управления, работающих
в автоматическом режиме, а также использованием хорошо
вентилируемых камер.

Беспыльные пескоструйные аппараты по конструкции ана-
логичны аппаратам для дробеструйной обработки. Они снаб-
жены устройством для отсасывания отработанного абразивного
материала и образовавшейся пыли и имеют автоматическую
систему регенерации абразива с целью его многократного ис-
пользования. Струйная головка таких аппаратов имеет на кон-
це концентрично расположенные сопла — раструб и мягкую

Рис. 1.4. Струйные головки с соплами стальным (а), со вставкой (<Г) и усовершенство-
ванным со вставкой (в):

/ — накидная гайка; 2—сменная вставка; 3—корпус; 4—хомутнк; 5 —шланг.
Рис. 1.5. Пескоструйный аппарат Г-93А:

/ — ножная педаль; 2 —бункер; 3, 5—окна; 4—струйная
головка; 6—светильник; 7—воздуховод; 8—трубопро-
вод; 9—сепаратор; 10—дверь для загрузки изделий;
11— шланг; 12—решетчатый стол; 13—масловодоотде-
лнтель.

металлическую торцовую полую голов-
ку-щетку, прилегающую к обрабаты-
ваемой поверхности.

В промышленности нашли примене-
ние передвижные и переносные бес-
пыльные пескоструйные аппараты ти-
па БДУ-Э2, АД-1Ч-АД-5 и др. Уста-

новки и аппараты дистанционного управления применяют при
конвейерных способах очистки однотипных изделий неболь-
ших размеров. Установка в этом случае, как правило,
размещается в отдельном хорошо вентилируемом поме-

щении.

В большинстве случаев очистка изделий пескоструйными
аппаратами (как и дробеструйными) проводится в кабинах,
камерах, барабанах или колоколах вручную или автоматиче-
ски. При ручной обработке изделий небольших и средних раз-
меров рабочий находится вне камеры (кабины). Наблюдение за
процессом очистки осуществляется через окно, имеющееся
в аппарате. Во втором случае перемещение и вращение изде-
лий (в случае необходимости) и движение струйных головок
с соплами механизированы. Кабины (камеры) оборудуются
мощной системой вентиляции, предотвращающей распростране-
ние пыли в окружающее помещение, а также фильтрами и уло-
вителями абразивных материалов и пыли и хорошим освеще-
нием. Очистка сжатого воздуха, подаваемого в аппарат, осу-
ществляется масловодоотделителями.

В качестве примера на рис. 1.5 приведено устройство аппа-
рата Г-93А всасывающего действия и применяемого при руч-
ной очистке небольших изделий. Нижняя часть аппарата выпол-
нена в виде бункера 2, загрязненный воздух удаляется через
воздуховод 7; окно 5 служит для наблюдения за очисткой изде-
лий. Рабочее пространство освещается светильником 6. Струй-
ная головка 4 с соплом жестко закреплена внутри камеры.
Аппарат оборудован сепаратором 9, установленным в верхней
части и предназначенным для отделения пыли и мелких
частиц.

Пескоструйные барабаны и колокола применяются для
очистки мелких изделий несложной конфигурации. Изделия по-
мещают во вращающийся барабан, поверхность которого
с внутренней стороны облицована резиной, а струйные головки
с соплами введены через осевые отверстия торцовой части бара-
бана. Вращение барабана осуществляется с частотой 40 об/мин.
Для предотвращения загрязнения окружающей среды бараба-
ны устанавливают в камеры, оснащенные пылеуловителями,
фильтрами и вытяжной вентиляцией.

Аппараты гидроабразивной очистки поверхности изделий,
применяемые в промышленности, весьма разнообразны и раз-
личаются системой приготовления водной суспензии абразив-
ных материалов, способом подачи ее к соплу струйной головки
и устройством ускорения движения струи (рис. 1.6).

Водная суспензия абразивных материалов может подавать-
ся к соплу струйной головки (и соответственно к поверхности
обрабатываемых изделий) под давлением сжатого воздуха
(рис. 1.6,6), при помощи насоса (рис. 1.6, г), посредством
быстровращающегося ротора (2500—2800 об/мин) (рис. 1.6,6).
Примером аппаратов с подачей готовой суспензии служат
гидропескоструйный шкаф типа Г-93, камера ГК-2, гидропеско-
струйный вращающийся барабан колокольного типа Г-94. Они
имеют невысокую производительность и применяются при не-
больших объемах работ. Недостатком их является также быст-
рый износ вращающихся частей и непостоянство состава рабо-
чей водной суспензии абразивного материала.

Эффективнее аппараты, в которых используется раздельная
подача абразива и воды в сопло струйной головки. Такие ап-
параты более просты по устройству и более надежны в работе.
Они находят применение при очистке гидроабразивным спосо-
бом больших поверхностей.

в

Ряс. 1.6. Схемы гидроабразивных установок:
а, в—с эжекцией суспензии сжатым воз-
духом; б —с подачей суспензии под давле-
нием сжатого воздуха; г—с подачей сус-
пензии насоом; д—с подачей суспензии
с помощью ротора.

1—мешалка; 2—емкость для суспензии;
3—рабочая камера; 4—струйная головка;
5—изделие; 6—насос; 7—ротор.

Г	3

7	5
Рис. 1.7. Гидропескоструйиый аппарат ГПА-3:	,

/ — емкость для абразива; 2—резервуар дня воды; 3—струйная головка.

Рис. 1.8. Струйная головка гидропескоструйного аппарата:

1 — штуцер; 2—гайка; 3—штуцер для подвода воды; 4—корпус; 5—сопло.

На рис. 1.7 приведена схема такого гидропескоструйного
аппарата (ГПА-3). Аппарат ГПА-3 относится к двухкамерным
аппаратам непрерывного действия и состоит из двух емкостей
I и 2, предназначенных соответственно для абразивного мате-
риала и воды, шлангов и струйных головок. Абразив и вода
раздельно подаются по шлангам к соплу струйной головки,
причем абразив подается обычным способом, применяемым в
пескоструйных аппаратах, а вода — под давлением сжатого
воздуха.

Струйная головка аппарата ГПА-3 (рис. 1.8) представляет
собой корпус 4, в котором гайкой 2 закреплены сопло 5 и
штуцер 1 подачи смеси абразива с воздухом. Вода подводится
к головке по штуцеру 3. Абразивный материал смешивается
с водой при выходе из сопла. Аппарат ГПА-3 смонтирован на
колесах и обладает высокой маневренностью.

Поскольку при очистке в аппаратах используются высоко-
абразивные материалы — кварцевый песок, молотый гранит,
карбиды кремния и бора, молотое стекло, — срок службы сопел
головок невелик. Сопла, изготовленные из отбеленного чугуна
или стали 45, служат 8—12 ч. Более высокую стойкость имеют
металлокерамические сопла.

Оборудование для гидроабразивной очистки работает при
давлении сжатого воздуха 0,5—0,6 МПа, производительность
колеблется в пределах 0,003—0,008 м2/с.

Гидроабразивную очистку изделий проводят в камерах за-
крытого типа, оборудованных системой вытяжной вентиляции
с сепараторами для отделения влаги от абразива и отсасывае-
мого воздуха, а также емкостями для отработанной суспензии.

Достоинствами аппаратов гидроабразивной очистки являют-
ся повышенная в 2—3 раза производительность по сравнению
с механизированным инструментом для очистки, отсутствие пы-
ления и лучшие условия труда. Однако применение этих аппа-
ратов связано с повышенным расходом абразивных материалов;
кроме того, возникает быстрая коррозия очищенных влаж-
ных поверхностей, вследствие чего требуется дополнительная
14
промывка изделий с пассивацией их поверхности и по-
следующей сушкой. В результате стоимость очистки повы-
шается.

Дробеметные аппараты применяются для очистки отливок,
поковок, штампованных изделий и листового материала с тол-
щиной стенок более 5 мм от окалины, ржавчины, формовочной
земли, заусениц. Они могут быть периодического и непрерывно-
го действия. Аппараты непрерывного действия применяются
при очистке изделий в условиях поточного производства. В этом
случае они оборудованы подвесными или напольными конвейе-
рами. Для очистки небольших деталей в условиях единичного
или мелкосерийного производства применяются столы (враща-
ющиеся или неподвижные), на которые устанавливают или
укладывают изделия.

Несмотря на различие конструкций и габаритов дробемет-
ных установок, они имеют общее устройство и состоят из сле-
дующих основных элементов: приспособления для подачи изде-
лий под струю дроби (столы, тележки, конвейеры), дробемет-
ного аппарата, системы циркуляции отработанной дроби и
системы сепарации дроби (сита, магнитные, воздушные или элек-
тронные сепараторы).

В дробеметном аппарате (рис. 1.9) дробь из бункера попа-
дает в импеллер (турбинку), лопасти которого вращаясь вокруг
оси, передвигают дробь к окну, через которое она попадает на
лопатки ротора и оттуда с большой скоростью на очищаемое
изделие. В отличие от дробеструйных аппаратов в дробемет-
ных аппаратах дробь выбрасывается с большой скоростью
(70—80 м/с), в результате чего она оказывает не только ска-
лывающее, но и частично абразивное воздействие на поверх-
ностный слой очищаемого металла.

Основным узлом дробеметного аппарата является ротор,
имеющий восемь или реже четыре лопатки. Ротор закрепляется
между двумя крышками и получает вращение от электродви-
гателя. Частота вращения рабочего колеса ротора 2000—
3000 об/мин. В процессе эксплуатации лопатки ротора и им-
пеллер подвергаются значительному износу. Средний срок
службы литых чугунных лопаток действующих установок со-
ставляет 30—80 ч. При использовании хромистых чугунов, а
также при специальной термической обработке и оптимальной
геометрии может быть повышен срок
службы лопаток и импеллера до
1400 ч.

Дробь загружается в приемную во-
ронку, откуда через распределительную

Рис. 1.9. Дробеметныб аппарат:

1 — загрузочная воронка; 2 —распределительное колесо
(импеллер); 3 — ротор; 4—днскн ротора; 5~ лопатки
ротора; 6 — электродвигатель.
Рис. 1.10. Схема подачи дроби на лопатки ротора импеллериого (а), гравитационного (б),
пневматического (в) и всасывающего (г):

1—загрузочная воронка; 2—защитный кожух; 3—импеллер; 4—лопатки ротора; 5—диск;
6—распределительная камера; 7 —сопло.

камеру она подается на лопатки ротора. По способу подачи дро-
би на лопатки аппараты подразделяются на импеллерные, грави-
тационные и всасывающие (рис. 1.10).

Дробеметные аппараты по сравнению с пескоструйными ха-
рактеризуются более высокой производительностью при мень-
шем расходе энергии. Они создают меньшую запыленность и
позволяют механизировать и автоматизировать процессы очи-
стки. Основным недостатком их является невозможность обра-
ботки тонкостенных изделий и изделий сложной конфигурации.

1.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

Удаление жировых загрязнений, старой краски, а также ока-
лины и ржавчины с поверхности металлических изделий иног-
да производят термически-м способом — путем обработки по-
верхности изделий пламенем газовой горелки, чаще кислород-
но-ацетиленовой. При этом происходит сжигание органических
веществ, имеющихся на поверхности, растрескивание окалины
вследствие различий в коэффициентах линейного расширения
окислов и металла и разрыхление ржавчины.

Для термической очистки используются различного типа
ручные горелки (например, УР, СУ, ГАЗ-1 и др.). Ширина фа-
кела кислородно-ацетиленовой горелки может достигать 160 мм,
а производительность очистки 0,006 м2/с.

После обработки поверхности газопламенным методом от-
ставшую окалину, рыхлые слои ржавчины и других загрязне-
ний удаляют механическими щетками, струйной промывкой
водой и другими способами. Поэтому термическая очистка при-
меняется в основном для очистки металлических конструкций
с толщиной стенок более 6 мм, например мостовых сооружений.

Находят применение и камерные установки термической
очистки периодического и непрерывного действия. На рис. 1.11
приведена установка непрерывной очистки изделий от старых
покрытий обжигом. Она выполнена в виде агрегата проходно-
го типа, состоящего из двух зон — обжига и струйной промывки,
16
Рис. 1.11. Установка очистки
изделий обжигом:

1 —горелки;	2— воздуховод;

3—насос подачи шлама на
фильтр; 4—ванна; 5—насос ре-
циркуляционный; 6 — тамбур вы-
ходной; 7 — контуры с насадками;
8 — контур обдувки сжатым воз-
духом; 9— вентилятор воздуш-
ной завесы; 10 — фильтр; 11 — вы-
тяжной вентилятор; 12 — газо-
провод; 13—вентилятор высокого
давления.

В зоне обжига вдоль одной из стен расположены 6 горелок с
принудительной подачей воздуха и регулируемой длиной фа-
кела.

Конструкцией конвейера предусмотрена возможность вра-
щения изделий при прохождении зон обжига и струйной про-
мывки, что повышает качество очистки. Воздух в горелки пода-
ется вентилятором высокого давления, а продукты сгорания
удаляются из зоны центробежным вентилятором.

После сжигания покрытий в зоне обжига на изделиях ос-
тается шлам, который в результате последующего охлаждения
растрескивается и отслаивается от поверхности. В зоне промыв-
ки установлены три контура с насадками, где шлам смывается
струями холодной воды. Для очистки воды от шлама преду-
смотрены фильтровальная установка непрерывного действия, в
которой в качестве фильтрующего элемента используется фильт-
ровальная бумага. В выходном тамбуре изделия высушиваются
обдувкой сжатым воздухом.

Безопасность процесса обеспечивается системой автомати-
ки, отключающей подачу газа в горелки при остановке венти-
лятора высокого давления или вытяжного вентилятора, а так-
же при снижении напора воздуха в воздуховодах.

1.3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

Наиболее распространенными методами очистки металли-

ческих изделий являются химические, предусматривающие
обработку поверхности различными химическими составами (ще-
лочными, кислыми, нейтральными, эмульсионными, а также
органическими растворителями). Для очистки применяют обору-

дование, в котором контакт изделий с жидкой средой достига-
ется посредством окунания (погружения) и облива (распы-
ления). В последнем случае одновременно обеспечивается пе-

ремешивание жидкости и механическое воздействие ее струй на
поверхность, что положите^ъ^Т^с^Е^йввеч^я-ма эффективности
процесса. Наибольшее распространение из оборудования по-
лучили ванны разной конструкции и установки струйной об-
работки. Это оборудование позволяет не только очищать по-
верхность изделий, но и выполнять другие подготовительные
операции — фосфатирование, оксидирование, пассивирование
и т. д.

1.3.1. Ванны

Ванны применяют в условиях мелкосерийного и единичного
производства для обезжиривания, травления, фосфатирования,
пассивирования, промывки. Используются ванны стационарные
и подъемные, с перемешиванием жидкости и без перемешива-
ния, с обогревом и без обогрева, периодического и непрерывно-
го действия.

Стационарная ванна для очистки (обезжиривания) металли-
ческих изделий (рис. 1.12) представляет собой сварную ем-
кость, изготовленную из листовой стали толщиной 4—6 мм.
Дно ванны 5 выполнено с уклоном в сторону сливной трубы.
Внутри ванны имеются перегородки, образующие переливные
карманы 10, в которые сливаются жировые загрязнения и пена

с поверхности моющего раствора, а также отверстия для слива
и перелива растворов.

Для подогрева растворов до необходимой температуры ван-
на оборудована паровым змеевиком 9. Нагрев раствора мо-

жет также осуществляться с применением электрических нагре-
вателей и газовых горелок. Для удаления образующихся при
испарении воды паров служат бортовые отсосы И, подсоеди-
няемые к местным вытяжным вентиляционным устройствам,
или установленный над ванной вытяжной зонт. Перемешива-
ние моющего раствора осуществляется циркуляцией с помощью
насоса 7.

Для очистки мелких изделий иногда применяют барабан-
ные и шнековые устройства. Находясь в постоянном движении
во вращающемся барабане с перфорированными стенками или
перемещаясь с помощью шнека, изделия эффективно очищаются
от загрязнений вследствие постоянного обновления раствора у
их поверхности. В последние годы все большее распространение
получают установки с качающимися или колеблющимися
платформами, располагаемыми

в ваннах.

В отличие от ванн обезжи-
ривания ванны для травления
и фосфатирования изготавли-

Рис. 1.12. Стационарная ванна для химиче-
ской обработки изделий:

* емкость; 2, 8 перфорированные трубы;

3 — раствор; 4 — теплоизоляция; 5 — дно;

6 — вентиль; 7 — насос; 9 — змеевик; 10— кар-
ман; 11— бортовой отсос.
йают из нержавеющей или углеродистой стали с гуммирова-
нием или футеровкой внутренней поверхности кислотоупорными
материалами (кислотоупорным кирпичом, винипластом, пента-
пластом и т. д.), а нагрев травильного раствора осуществляют
острым паром, погружными газовыми горелками или паровыми
змеевиками.

В промышленности находят широкое применение также раз-
личного типа автоматические и полуавтоматические установки,
в которых предусмотрено выполнение ряда операций очистки
изделий в ваннах (обезжиривание — промывка, обезжиривание —
промывка — сушка и т. д.). При этом перемещение изделий или
контейнеров с изделиями производится пневмо- или гидроподъ-
емными устройствами по определенной программе.

1.3.2. Установки струйной обработки

Ускорение и улучшение качества очистки поверхности изде-
лий достигается при их струйной обработке, при этом продол-
жительность процесса сокращается примерно в 3—4 раза по
сравнению с окунанием. Применяют струйные установки раз-
ной конструкции, начиная от простых устройств для орошения
изделий и кончая сложными агрегатами, в которых изделия на
конвейере непрерывно перемещаются в последовательно смон-
тированных секциях обезжиривания, промывки, травления, фос-
фатирования, пассивирования и т. д.

Для подготовки поверхности изделий при единичном и мел-
косерийном производстве находят применение однопозицион-
ные агрегаты периодического действия. Такой агрегат
(рис. 1.13) представляет собой камеру 1, в нижней части кото-
рой расположены ванны 6, 7 и 9 с обезжиривающим раствором
и водой для промывки. Ванны снабжены насосами 5. Изделия
помещают в камеру в корзине, на подвесках или телеЖках.

Процесс обработки изделий производится струйным мето-

дом путем периодического и последовательного включения на
сосов, подающих растворы к контурам 3, 4 в соответствии с за
данной программой. Обезжиривающий раствор из ванны пода
ется по трубопроводу в контур с насадками; при этом откры

вается автоматическая задвиж-
ка 8 и раствор,стекая с изделия,
возвращается в ванну. По исте-
чении необходимого времени

Рис. 1.13. Одиопозициониый агрегат для
подготовки поверхности периодического
действия:

1 — камера; 2— теплоизоляция; 3 — контур
для обезжиривающего раствора; 4 — контур
для воды; 5 — насосы; 6 —ванна с обезжи-
ривающим раствором; 7—ванна первой
промывки; 8 — задвижка автоматическая;

9— ванна второй промывки.
Рис. 1.14. Агрегат струйной подготовки поверхности непрерывного действия:
/•—камера; 2—ваниа зоны обезжиривания; 3 — ванна зоны промывки; 4—ванна зоны
пассивирования; 5—насосы; б—теплообменники; 7—контур с насадками (форсунками);
8—конвейер; 9—вентилятор; 10—воздуховод.

обезжиривания включается другой насос и изделие промывает-
ся горячей водой. После окончания первой промывки открыва-
ется задвижка другой ванны промывки и чистая вода оконча-
тельно промывает изделие. После второй промывки вода пода-
ется в ванну первой промывки, а в ванну второй промывки
поступает чистая вода. Конструкция таких агрегатов сравнитель-
но сложна, так как в них предусмотрено устройство автомати-
ческого программного управления и автоматическая запорная
арматура. Как правило, в однопозиционном агрегате выполня-
ется не более трех технологических операций.

Высококачественная подготовка поверхности к окраске в ус-
ловиях массового и серийного производства осуществляется в
многопозиционных струйных установках (агрегатах) непре-
рывного или периодического действия. Многопозиционные аг-
регаты периодического действия устанавливают при использо-
вании конвейеров периодического действия, темп выпуска изде-
лий на которых не менее производительности самой длительной
операции, выполняемой в агрегате. Агрегаты периодического
действия характеризуются отсутствием зон стоков; растворы
подаются в них циклично во время нахождения изделий с по-
мощью программного устройства. При этом зоны струйной об-
работки отделяются друг от друга раздвижными или шторны-
ми дверьми.

Более распространены агрегаты струйной обработки непре-
рывного действия. Агрегат (рис. 1.14) представляет собой про-
ходную туннельную камеру, состоящую из зон струйной обра-
ботки (обезжиривания, промывок, фосфатирования и пассиви-
рования), стоков и тамбуров (входного и выходного). Число
зон струйной обработки определяется технологическим процес-
сом подготовки поверхности и может быть различным (от 3
До 7).

Корпус камеры состоит из металлического каркаса, обшито-
го металлическими панелями в виде щитов с двойными стенка-
ми, пространство между которыми заполнено теплоизоляцион-
20
ным материалом, обычно шлаковатой. В новейших конструкци-
ях корпус агрегата выполняется бескаркасным, собираемым из
отдельных внутренних и внешних панелей. При этом внутрен-
ние панели являются несущими, а наружные — облицовочными.
Воздушная прослойка, образованная между панелями, выпол-
няет роль теплоизоляции.

В зонах струйной обработки вдоль боковых стен с шагом
250—300 мм располагаются вертикальные контуры труб с на-
садками или форсунками, в которые под давлением 0,15—
0,2 МПа подаются растворы для обработки изделий. Расстоя-
ние от сопла до изделий при этом составляет 0,3—0,5 м.

В зонах обезжиривания и промывок, где качество обработки
во многом зависит от механического воздействия струи, уста-
навливают насадки с круглым или плоским сечением, а в зонах
фосфатирования и пассивирования, где требуется равномерное
орошение обрабатываемой поверхности,— форсунки (рис. 1.15).
Сопла насадок и форсунок снабжены шаровыми опорами, что
позволяет располагать их под разными углами к обрабатывае-
мой поверхности и тем самым обеспечивать равномерный облив
всей поверхности, в том числе и труднодоступных участков из-
делий сложной конфигурации.

Длина зон струйной обработки определяется скоростью кон-
вейера и продолжительностью обработки и зависит от применяе-
мых составов, их температуры, степени и характера загрязне-
ний. В нижней части зон струйной обработки располагаются
ванны с растворами. Ванны обычно устанавливают на полу
цеха и они часто служат основанием, на котором монтируется
корпус агрегата.

Ванны, внутреннюю обшивку, контуры, трубопроводы и на-
садки всех зон агрегата, за исключением зоны фосфатирования,
изготавливают из углеродистой стали; зону фосфатирования —
из нержавеющей стали. Снаружи ванны облицованы оцинкован-
ными теплоизоляционными панелями. В стенке ванн со стороны
зоны обслуживания предусмотрены люки для чистки их от
шлама и грязи, а днище ванн выполняется с уклоном в сторону

Рис. 1.15. Форсунки прямоточная со щелевым соплом (а) и винтовая прямоточная
с шарнирным шаровым креплением (а), насадка с поверхностным цилиндрическим
соплом ((F):

/—корпус; а—гайка; 3—втулка шаровая; 4—винт; 5—конус; б—крышка.
Рис. 1.16. Схема зоны фосфатирования:

1—установка фильтрования; 2—насос установки фильтрования; 5—ванна збны фосфати-
рования; 4, 6—резервный и основной насосы ванны фосфатирования; 5—отводная трубам
7—теплообменник; S—контур труб с форсунками; 9—корпус агрегата.

Рис. 1.17. Схема циркуляции растворов в агрегате струйной подготовки поверхности:

1—ванна; 2—фильтр; 3—насос; 4—теплообменник; 5—монорельс конвейера; 6—контур
труб с насадками (форсунками); 7—вентилятор вытяжной; 8—переливная труба.

люков. Днище ванны фосфатирования (рис. 1.16) имеет форму
перевернутой пирамиды и располагается обычно ниже уровня
пола (в приямке).

Внутри ванн устанавливается комплект верикальных сетча-
тых фильтров с крупной и мелкой сеткой, который разделяет
ванну на две зоны: чистую и грязную. К чистой зоне ванны под-
соединяется всасывающий патрубок насоса, которым подается
раствор в контур облива. В боковой стенке ванн устанавлива-
ются устройства для слива и перелива растворов, соединенные
каналами с очистными сооружениями. Для разрыхления отсто-
явшегося шлама к ванне фосфатирования подводятся трубы
подачи сжатого воздуха.

В процессе работы агрегата часть растворов загрязняется и
уносится с изделиями. Для освежения и компенсации израсходо-
ванных растворов в ванны периодически добавляют концентри-
рованные растворы, отдельные компоненты и воду. Для сокра-
щения расхода свежей воды в случае применения двух и более
промывок часто используют систему противотока воды. В этом
случае чистая вода поступает непрерывно только в ванну вто-
рой промывки, а в ванну первой промывки подается вода из
ванны второй промывки.

Растворы и воду в контуры подают центробежными насоса-
ми. Зоны обезжиривания и фосфатирования обычно оборуду-
ются двумя насосами, один из которых является резервным.
Растворы подогреваются паровыми змеевиками, установленны-
ми в ваннах, или в выносных кожухотрубчатых теплообменни-
22
ках, расположенных вдоль наружных стенок агрегата. Для это-
го раствор (или вода) из ванны засасывается насосом и по
трубопроводам сначала подается в теплообменник, затем в кон-
туры с насадками или форсунками. По выходе из насадок и
форсунок образуется завеса, проходящие на конвейере изделия
омываются, и раствор снова стекает в ванну (рис. 1.17). Таким
образом осуществляется циркуляция и многократное использо-
вание растворов и воды.

Зоны стоков агрегата располагаются между соседними зо-
нами обработки. Они имеют наклонный пол, по которому раст-
воры стекают в соответствующие ванны. Этим предотвращается
перемешивание растворов и попадание их из одной зоны в дру-
гую. Для этой же цели в зонах стоков перпендикулярно боко-
вым стенкам устанавливаются металлические диафрагмы с кон-
турными проемами по форме изделий, предотвращающие попа-
дание струй и брызг из одной зоны в другую. Иногда проемы
перекрываются резиновыми шторами.

Длина зоны стоков определяется длиной обрабатываемых
изделий и выбирается с таким расчетом, чтобы изделия одно-
временно не находились в двух зонах струйной обработки и что-
бы к моменту поступления изделия в последующую зону успел
стечь раствор предыдущей зоны.

Для предотвращения попадания в цех паровоздушной смеси
из агрегата подготовки поверхности при входе в него и выходе
предусматриваются тамбуры, через которые и осуществляется
отсос паровоздушной смеси. Паровоздушная смесь отсасывает-
ся также из зоны фосфатирования. Тамбуры нередко оборуду-
ют, кроме того, воздушными завесами. Количество отсасывае-
мой паровоздушной смеси регулируется дроссель-клапанами,
шиберами или заслонками, устанавливаемыми на воздуховодах.
Вентиляторы вытяжных систем располагают обычно на площад-
ках над тамбурами на амортизаторах, снижающих вибрацию и
способствующих уменьшению шума. Вентиляторы соединены с
воздуховодами посредством противошумных патрубков, изго-
товляемых из прорезиненной ткани.

Конденсат, образующийся в воздуховодах вытяжных вен-
тиляционных систем, сливается через дренажные трубки, сое-
диненные с ваннами.

Для удобства обслуживания, чистки контуров и насадок
вдоль всего туннеля агрегата подготовки поверхности устанав-
ливается решетчатый трап, выход на который предусматривает-
ся со стороны транспортных проемов (тамбуров) и через дверь,
расположенную обычно в зоне фосфатирования. Для ремонтно-
го освещения агрегат внутри оснащен светильниками, например,
типа ПНП-2.

Установки подготовки поверхности изделий оборудуются си-
стемой контроля и автоматического регулирования параметров
процесса (температуры, давления, концентрации растворов),
выведенной на пульт управления.
Рис. 1.18. Установка фильтрования фосфатирующего раствора!

1—лоток! 2—направляющие транспортера; 3—транспортер сетчатый; 4—рулой филь-
тровальной бумаги; 5—корпус с поддоном; 6—поплавковый датчик уровня.

При работе агрегата в фосфатирующем растворе накаплива-
ется шлам, поэтому требуется его постоянная очистка. Для очи-
стки фосфатирующего раствора применяют специальные фильт-
ровальные установки, которые входят в комплект агрегатов
для фосфатирования и располагаются обычно над карманом
ванны зоны фосфатирования.

Установка фильтрования (рис. 1.18) состоит из сварного
корпуса с поддоном 5, вертикально замкнутого сетчатого тран-
спортера периодического действия 3, лотка для раздачи очи-
щаемого раствора 1 и поплавкового датчика уровня 6. Фильт-
рующим элементом служит специальная влагостойкая бумага
(паротекс). Рулон фильтровальной бумаги 4 устанавливается
над корпусом установки на специальных кронштейнах. Нижняя
часть корпуса установки выполняется в виде поддона, имеюще-
го уклон для стока очищенного от шлама фосфатирующего рас-
твора и люк для сброса загрязненной шламом фильтровальной
бумаги.

Установка работает следующим образом. Фосфатирующий
раствор насосом забирается из нижней части ванны фосфати-
рования и подается в лоток установки. Проходя через фильт-

Рис. 1.19. Схемы защиты конвейера в агрегатах подготовки поверхности с воздушным
затвором (а) и гидрозатвором ((f):

/ — монорельс конвейера; 2 —подвеска; 3 — лоток с водой; 4 —воздуховод; 5—корпус ка-
меры.
ровальную бумагу раствор очищается от шлама и по трубопро-
воду поступает обратно в ванну зоны фосфатирования. При за-
грязнении бумаги слоем шлама поплавковый датчик замыкает
цепь питания привода транспортера (мотор — редуктор), вклю-
чается транспортер и происходит перемещение фильтровальной
бумаги. Бумага со слоем шлама через люк сбрасывается в ем-
кость или тележку, а чистое полотно фильтровальной бу-
маги сматывается с рулона и подается на транспортер. Таким
образом, фильтрование фосфатирующего раствора происхо-
дит непрерывно в течение всего времени работы агре-

гата.

Непрерывная подача изделий в агрегат подготовки поверх-
ности осуществляется с помощью конвейеров. Применяют кон-
вейеры непрерывного и периодического действия, подвесные од-

ноцепные и штанговые.

Монорельс подвесного конвейера обычно крепится к потолку

корпуса агрегата или к поперечным ригелям, которыми соеди-
няются стойки панелей в верхней части агрегата. Для защиты
монорельса и движущихся элементов конвейера от воздействия
паровоздушной смеси и брызг воды и растворов монорельс кон-
вейера размещается в специальном кожухе с лабиринтом, в ко-
торый подается теплый воздух с температурой 30—40° С
(рис. 1.19, а). Воздух может поступать от сушильных устано-
вок или установок охлаждения изделий. Иногда монорельс кон-
вейера выносится за пределы корпуса агрегата (его располага-
ют над агрегатом). В этом случае в потолке корпуса агрегата
по трассе прохода подвесок конвейера устанавливается лаби-
ринт с гидрозатвором (рис. 1.19,6). Форма подвески изделий
при этом повторяет форму лабиринта.

Тип конвейера во многом определяет конструктивное оформ-
ление агрегата подготовки поверхности. Так, агрегаты с верти-
кально-замкнутым штанговым конвейером (рис. 1.20) при рав-
ной производительности занимают меньшую площадь, чем агре-
гаты с горизонтально-замкнутым конвейером (используется
высота цеха). При этом вертикальные перегибы конвейера
в каждой зоне обработки позволяют полностью предотвратить

перетекание растворов из зоны в зону,
ционные показатели агрегата. Однако
существенным недостатком агре-
гатов со штанговым конвейером яв-
ляется сложность создания межце-
ховых транспортных потоков, а также
попадание растворов на цепи и звез-
дочки конвейера.

Рис. 1.20. Агрегат подготовки поверхности с верти-
кально-замкнутым штанговым конвейером:

/ — корпус с теплоизоляцией; 2— изделие; 3—ванна;

4 — контур труб с насадками (форсунками); 5—конвейер
штанговый.

что улучшает эксплуата-
1.3.3. Установки для обезжиривания органическими
растворителями

Очистку изделий, содержащих на поверхности жировые и
масляные загрязнения (консистентные смазки, консервацион-
ные составы и др.), часто проводят органическими растворите-
лями — бензином, уайт-спиритом, трихлорэтиленом, перхлор-
этиленом и т. д„ окуная изделие в жидкий растворитель, обли-
вая его или выдерживая в парах. Для этого применяют соот-
ветствующее оборудование, которое в зависимости от органи-
зации процесса может быть периодического или непрерывного
действия.

В простейшем случае процесс обезжиривания осуществляет-
ся в герметичных ваннах или камерах, оборудованных местны-
ми или бортовыми отсосами, которые соединены с системой вы-
тяжной вентиляции, что предотвращает проникновение паров
растворителей в атмосферу цеха и тем самым обеспечивает по-
жаро- и взрывобезопасность процесса.

Однако наиболее эффективно применение установок для
комбинированного обезжиривания с использованием негорючих
растворителей (трихлорэтилена, перхлорэтилена и др.), в кото-
рых достигается одновременное воздействие жидкого раствори-
теля и его паров. На рис. 1.21 представлена принципиальная
схема установки для обезжиривания изделий трихлорэтиленом
комбинированным способом. Очищаемые изделия 13, навешен-
ные на штанги двухцепного вертикально-замкнутого конвейера
непрерывного действия 1, поступают в установку через транс-
портный проем. В установке изделия последовательно подвер-
гаются обработке сначала окунанием в ванну 11 с жидким рас-
творителем, затем по выходе из нее струйным обливом и окон-
чательно насыщенными парами трихлорэтилена в паровой зоне,
образованной над ванной 4. Зона струйного облива, располо-
женная над ванной 11, оборудована контуром облива 8 с фор-
сунками, к которым центробежным насосом 9 рециркуляцион-
ной системы подается
трихлорэтилен. Нагрев
трихлорэтилена до тем-
пературы кипения и
его испарения осущест-
вляются в ванне 4 при
помощи паровых зме-

Рис. 1.21. Схема установки для
обезжиривания трихлорэтиле-
ном комбинированным способом:
1—конвейер; 2—корпус камеры;
3—змеевик охлаждения; 4,
11 — ванны; 5—змеевик нагрева;
6—система перелива конденсата;
7—переливная труба; 8—контур
облива; 9—насос; 10—фильтр;
/2-тамбур; /5-изделия; /4-вен-
тилятор вытяжной.
евиков 5. В паровой зоне трихлорэтилен конденсируется на хо-
лодной поверхности изделий и полностью смывает оставшиеся
от предыдущей обработки загрязнения. Процесс конденсации
продолжается до момента нагрева изделий, соответствующего
температуре кипения растворителя. Это позволяет получать су-
хие изделия при выходе их из установки.

Высота зоны насыщения парами растворителя ограничива-
ется и регулируется змеевиками охлаждения 3, расположенны-
ми вдоль стен по периметру паровой зоны. Змеевики охлажда-
ются циркулирующей холодной водой. Чистый трихлорэтилен,
сконденсировавшийся на змеевиках охлаждения, по системе
сточных желобов стекает в ванну И, в которой освежает за-
грязненный растворитель. Часть загрязненного растворителя из
ванны 11 по переливной трубе 7 поступает в ванну 4 на испа-
рение, другая часть центробежным насосом подается в рекупе-
рационный аппарат на перегонку, откуда возвращается в ван-
ну И. Очистка растворителя происходит непрерывно, обеспечи-
вая экономию дорогостоящего трихлорэтилена. Таким образом,
растворитель в ванне И постоянно очищается от загрязнений.

Потери растворителя снижаются также за счет улавливания
их паров в вытяжных вентиляционных воздуховодах адсорб-
ционными установками. Пары трихлорэтилена адсорбируются
на активном угле с последующей десорбцией водяным паром.
Таким образом удается улавливать до 70% растворителя, от-
сасываемого системой вытяжной вентиляции.

В установке осуществляется автоматическое регулирование
уровня растворителя и температуры; при этом регуляторы тем-
пературы устанавливаются в жидкой фазе и в зоне паров раст-
ворителя. Допустимые пределы температур нагрева раствори-
теля поддерживаются в зависимости от применяемого раствори-
теля (для трихлорэтилена ПО °C, для перхлорэтилена 145 °C).
В зоне паров терморегулятор устанавливается на температу-
ру 74 °C для трихлорэтилена и ПО °C для перхлорэти-
лена.

Установки для обезжиривания трихлорэтиленом комбиниро-
ванным способом изготавливаются из нержавеющей или оцин-
кованной стали и полностью герметизируются. Они различают-
ся видом транспортных средств, последовательностью операций
очистки и некоторыми конструктивными элементами. Достоин-
ство этих установок — высокое качество очистки поверхности,
полная автоматизация процесса и безопасность обслуживаю-
щего персонала благодаря герметичности установки.

1.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ

Интенсификация процесса химической очистки поверхности
мелких изделий, особенно сложной конфигурации, от различ-
ного вида загрязнений, в том числе окалины, достигается при

27
возбуждении в жидкой среде упругих колебаний ультразвуко-
вой частоты. В зависимости от вида загрязнений ультразвуко-
вую обработку изделий проводят в различных средах — кисло-
тах, щелочах, растворителях, воде и водных моющих растворах.

Принципиальная схема ультразвуковой установки приведе-
на на рис. 1.22. Основными узлами ультразвуковой установки
являются источник электропитания 3 (генератор), ультразву-
ковой преобразователь 2, ванна 1, в которой проводится обра-
ботка поверхности изделий, и система рециркуляции очищаю-
щей жидкости.

Генерирование переменного электрического тока высокой
частоты, необходимого для возбуждения ультразвуковых ко-
лебаний, осуществляется ламповыми генераторами серий УЗГ,
УЗМ и других, имеющими выходную мощность до 30 кВт и ча-
стоту колебаний 15—30 кГц. Машинные генераторы для этих
целей используются крайне редко. Рабочие частоты порядка
18—24 кГц соответствуют оптимальным условиям возникнове-
ния кавитации, определяющей эффективность очистки.

Преобразование электрического тока ультразвуковой часто-
ты в упругие колебания жидкости может осуществляться также
пьезоэлектрическими преобразователями, изготовляемыми из
монокристаллов кварца или титаната бария, но наиболее часто
применяют магнитострикционные преобразователи. В нашей
стране серийно выпускаются плоские магнитострикционные пре-
образователи типа ПМС, ПМ.

Магнитострикционные преобразователи имеют сердечник
(магнитостриктор с обмоткой), жестко соединенный с трансфор-
матором упругих колебаний, выполненным в виде мембраны.
Излучающая площадь мембран зависит от типа преобразовате-
ля (например, преобразователи ПМС-6 имеют излучающую по-
верхность 900 см2, ПМС-38—120 см2). Наличие сильно разви-
той излучающей поверхности мембраны существенно увеличивает
к. п. д. и является особенностью преобразователей, применяемых
для передачи излучения в жидкую среду. Мембраны изго-
тавливают обычно из нержавеющей стали 1Х18Н9Т, обла-
дающей высокой противокоррозионной и вполне удовлетвори-
тельной кавитационной стойкостью. Охлаждение магнитострик-
ционных преобразователей осуществляется проточной водой.
Магнитострикционные преобразователи можно укреплять под
любым углом в дне, стенке или крышке ванн, а иногда на под-
весках внутри ванн.

Современные установки для ультразвуковой очистки весьма
разнообразны и отличаются одна от другой размерами (объе-
мом ванн), числом и типом преобразователей, их расположени-
ем и способом крепления, степенью механизации и автоматиза-
ции, а также оснащенностью вспомогательным оборудованием.

Для обработки ультразвуком изделий в неагрессивных жид-
костях или слабоконцентрированных растворах кислот и щело-
чей применяют ультразвуковые ванны, в которых преобразова-
28
Рис. 1.22. Схема ультразвуковой установки для очистки изделий:

1—ванна; 2—ультразвуковой преобразователь; 3—-генератор; 4 — фильтр; 5—насос;
6 — очищающая жидкость.

Рис. 1.23. Ультразвуковая ванна (с двойными стенками) УЗВ-2:

/ — наружная стенка; 2—внутренняя стенка; 3—гибкий шланг; 4— ниппель; 5 — подставка;

6 — бачок; 7 — магнитострикционный преобразователь; 8— мембрана.

тели помещают непосредственно в ванну с очищаемой жидко-
стью. Такие ванны обычно изготавливают из нержавеющей ста-
ли. При использовании сильных кислот и других агрессивных
растворов, способных вызывать коррозию мембраны преобра-
зователя, ультразвуковую очистку изделий проводят в ваннах
с двойными стенками (рис. 1.23). В этом случае внутренняя
стенка выполняется из химически стойких пластмасс (например,
винипласта), стекла или керамики. Пространство между стен-
ками такой ванны заполняется водой, через которую и переда-
ются ультразвуковые колебания рабочей жидкости. Однако
ванны с двойными стенками вследствие рассеивания ультра-
звуковой энергии в переходных слоях (внутренних стенках) ра-
ботают со значительно меньшим к. п. д. по сравнению с уста-
новками, в которых преобразователи находятся в непосредст-
венном контакте с очищающей жидкостью. Продолжительность
очистки поверхности изделий возрастает при этом в 1,5—3 раза.

Отечественная промышленность выпускает стандартные
ультразвуковые ванны УЗВ-15М 4-УЗВ-18М с объемом ванн
от 15 до 150 л с преобразователями ПМС-6-22. Корпуса таких
ванн заключены в звукоизолирующие кожухи с крышками.
Конструкцией ванн предусмотрена возможность нагрева или
охлаждения моющих растворов. Кроме того, они оборудованы
бортовыми отсосами, присоединяемыми к вентиляционным воз-
духоводам производственных помещений.

В ультразвуковых агрегатах в отличие от ультразвуковых
ванн кроме очистки проводится ряд сопутствующих ей опера-
ций (например, промывка, пассивация, сушка). При этом пере-
мещение изделий осуществляется средствами механизации раз-
личного типа с использованием пневмопривода, гидропривода
и др.

Ультразвуковые установки благодаря высокой степени
очистки поверхности изделий, большой производительности,
низким расходам очищающих составов находят широкое приме-
нение в приборостроении, радиотехнической, электротехниче-
ской, электронной и других отраслях промышленности.

ГЛАВА 2

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ПНЕВМАТИЧЕСКИМ РАСПЫЛЕНИЕМ

Широкое распространение в технике способа окраски пнев-
матическим распылением способствовало созданию разнооб-
разного окрасочного оборудования, отличительные особенности
которого — универсальность, т. е. пригодность для нанесения
самых разных лакокрасочных материалов, относительная про-
стота устройства и обслуживания, надежность работы.

В комплект окрасочных установок пневматического распы-
ления входят: аппаратура для распыления лакокрасочных ма-
териалов (получения аэрозоля) и оборудование для проведе-
ния окраски и удаления загрязненного воздуха из зоны окраски.

В большинстве случаев применяют стационарные установки,
однако при проведении работ на открытом воздухе (строитель-
ные площадки и др.) пользуются переносными или передвиж-
ными краскораспылительными установками.

2.1. АППАРАТУРА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ

Аппаратура для распыления лакокрасочных материалов
сжатым воздухом включает следующие основные элементы:
краскораспылитель, красконагнетательный бак, масловодоотде-
литель. Последовательность их включения указана на рис. 2.1.
Необходимый для распыления сжатый воздух поступает из об-

Рис. 2.1. Схема соединения краскораспылнтел ьной аппаратуры:

/ — масловодоотделитель; 2— красконагнетательный бак; 3 — редуктор; 4, 5, 6—шланги;
7—краскораспылитель.
щезаводской сети или от индивидуального компрессора. Подача
лакокрасочного материала может осуществляться не только из
красконагнетательного бака, как показано на рис. 2.1, но и
централизованно, а также самотеком из бачка, расположенного
на корпусе краскораспылителя. В этом случае красконагнета-
тельный бак в комплект оборудования не входит.

При нанесении лакокрасочных материалов в нагретом со-
стоянии аппаратура для распыления включает дополнительно
краско- и воздухоподогреватели, которые устанавливаются не-
посредственно перед краскораспылителем или являются эле-
ментами его конструкции.

2.1.1. Краскораспылители

В практике окрасочных работ применяют ручные и автома-
тические краскораспылители. Последние имеют дистанционное
управление; их применяют исключительно при поточных мето-
дах окраски. Типы и конструкции современных краскораспыли-
телей весьма разнообразны, что связано с многообразием лако-
красочных материалов и разными условиями и требованиями
их нанесения.

Большинство моделей краскораспылителей предназначено
для нанесения одноупаковочных лакокрасочных материалов,
представляющих собой жидкие системы, однако имеются крас-
кораспылители, пригодные для нанесения двухупаковочных
составов (полиуретановых, полиэфирных, эпоксидных и др.),
а также составов с повышенной вязкостью (шпатлевок, мастик
и т. д.).

Ручные краскораспылители. Существующие модели пневма-
тических краскораспылителей для ручного нанесения лакокра-
сочных материалов различаются по ряду признаков. В зависи-
мости от места смешения лакокрасочного материала с возду-
хом различают краскораспылители с головками внешнего и
внутреннего смешения (рис. 2.2).

В краскораспылителях с внешним смешением (рис. 2.2, а)
подведенный к соплу сжатый воздух поступает в кольцевое от-
верстие между материальным и воздушным соплами и, увлекая
окружающий воздух, создает разрежение перед материальным
соплом. Лакокрасочный материал поступает в зону разрежения,

Рис. 2.2. Распылительные головки внешнего (а) и внутреннего (б) смешения:
/ — воздушное сопло; 2—материальное сопло.
где дробится на мельчайшие частицы (капли) с образованием
аэрозоля. К краскораспылителям этого типа относятся КРУ,
КРП, ЗИЛ и др. Они обеспечивают высокую степень распыле-
ния лакокрасочных материалов, однако их использование связа-
но с повышенными потерями на туманообразование.

В краскораспылителях с внутренним смешением (рис. 2.2, б)
лакокрасочный материал и воздух, поступающие под давлени-
ем, смешиваются в камере перед материальным соплом. Как
правило, степень дробления лакокрасочного материала при ис-
пользовании таких краскораспылителей меньше, чем в случае
применения краскораспылителей с внешним смешением; факел
состоит из более грубодисперсных частиц. Однако при этом
обычно уменьшаются потери краски на туманообразование.
К краскораспылителям с внутренним смешением относятся мо-
дели 0-45, О-37А, С-592, С-512 и др.

В зависимости от давления подаваемого воздуха краско-
распылители подразделяются на краскораспылители высокого,
среднего и низкого давления. Краскораспылители высокого и
среднего давления (0,2—0,6 МПа) высокопроизводительны и
обеспечивают хорошее качество окраски; они широко применя-
ются при окраске промышленных изделий. В отличие от них
краскораспылители низкого давления (^0,2 МПа), как правило,
используются при небольших объемах работ — при ремонте и
в быту.

По способу подачи лакокрасочного материала к распыли-
тельной головке краскораспылители делят на три типа
(рис. 2.3): тип А — с верхним красконаливным бачком, тип Б —
с нижним красконаливным стаканом, тип В — без красконалив-
ного бачка; в последнем случае лакокрасочный материал по-
дается под давлением (от красконагнетательного бака или
красконагнетательной магистрали).

Краскораспылители различаются и по конструкции распы-
лительной головки (рис. 2.4). Головка может иметь только одно
центральное отверстие (рис. 2.4, а) или наряду с ним два или
несколько дополнительных боковых отверстий для воздуха

Рис. 2.3. Краскораспылители с различной подачей лакокрасочного материала.
Рис. 2.4. Распылительные головки краскораспылителей и образуемые ими отпечатки
факелов.

(рис. 2.4, б-г). При диаметральном расположении всех отвер-
стий достигается одностороннее сужение струи (отпечаток име-
ет овальную или плоскую форму), при кольцевом—всесто-
роннее (отпечаток имеет круглую форму, но уменьшен в диа-
метре). Краскораспылители последнего типа характеризуются
уменьшенным туманообразованием, но они имеют, по сравне-
нию с обычными, пониженную производительность и повышен-
ный расход воздуха.

При всем разнообразии конструктивного оформления приме-
няемые модели краскораспылителей включают общие узлы и
механизмы: корпус, распылительную головку, механизм вклю-
чения и выключения с запорной иглой, пусковым крючком и
воздушным клапаном, узлы приема лакокрасочного материала
и сжатого воздуха, механизм регулирования формы факела.
Устройство современного универсального краскораспылителя
показано на рис. 2.5.

Корпус краскораспылителя 1 представляет собой фасонную
деталь, изготовленную из пластмассы, обладающей стойкостью
к растворителям. Нижняя часть корпуса выполнена в виде ру-
коятки и имеет удобную для обхвата рукой форму. В верхней
части корпуса имеется отверстие для подвешивания краскорас-
пылителя на рабочем месте в перерывах между работой.

В переднюю часть корпуса запрессован краскопровод 15,
связанный с нижним штуцером 14 и штуцером 20 верхнего
красконаливного бачка 21. Краскопровод является основанием
для закрепления деталей распылительной головки: воздушной
головки 18 и материального сопла 17. Воздушная головка 18
имеет пять отверстий (одно центральное и по два на боковых
отростках). Соосность воздушной головки и материального соп-
ла достигается центровкой первой на конусной части распре-
делителя воздуха 19. Распределитель воздуха разделяет внут-
реннюю полость воздушной головки на две части. Этим обеспе-
чивается раздельная подача сжатого воздуха на распыление
(в центральное отверстие головки) и на сжатие факела (в бо-
ковые отверстия). Расход воздуха, подаваемого на сжатие фа-
кела, регулируется дросселем-регулятором, представляющим

2 Зак. 140	33
Рис. 2.5. Краскораспылителе
КРУ-1:

1—корпус; 2—седло клапана;
3—пружина;" 4—винт для регу-
лирования расхода лакокрасоч-
ного материала;	5—шарик;

6—штуцер для подачи воздуха;
7, 12—уплотнения; 8—шток;
9—крючок пусковой; 10—муфта;
11 —игла запорная; 13—заглушка;
14, 20 — штуцеры: 15 — краско-
провод;	16—гайка накидная;

17—сопло материальное; 18—го-
ловка воздушная; 19—распреде-
литель воздуха; 21 — краскона-
ливной бачок; 22— клапан иголь-
чатый.

собой игольчатый кла-
пан 22, который в слу-
чае необходимости пе-
рекрывает канал для
движения воздуха к
боковым отверстиям
головки.

В задней части кор-
пуса смонтирован воз-
душный клапан и узел
регулировки расхода
лакокрасочного мате-
риала, представляю-
щий собой винт 4, кото-
рый имеет упор, ограни-
чивающий ход запорной
иглы. Отверстие мате-
риального сопла закры-
вается запорной иг-

лой 11. Задним концом игла через муфту 10 подвижно соеди-
няется со штоком воздушного клапана 8. Через пружину 3
и шарик 5, запирающий отверстие в седле 2, шток передает
усилие запорной игле, которая плотно закрывает отвер-
стие материального сопла. Во избежание просачивания ла-
кокрасочного материала и воздуха в зазоры при движении за-
порной иглы в корпусе предусмотрены сальниковые уплотнения
7 и 12. К воздушному клапану воздух подводится по каналу
через рукоятку краскораспылителя и штуцер 6.

При использовании верхнего красконаливного стакана 21
лакокрасочный материал подается к краскораспылителю через
штуцер 20, а при работе от красконагнетательного бака — через
нижний штуцер 14. При этом один из штуцеров — верхний или
нижний — соответственно заглушается.

Работа краскораспылителя осуществляется следующим об-
разом. При нажатии на пусковой крючок 9 запорная игла 11
отводится с помощью муфты 10 штоком 8, который, преодоле-
вая давление пружины 3, воздействует на шарик 5 и открывает
34
отверстие в седле 2 для прохода воздуха в распределитель воз-
духа 19, и через отверстие головки 18 воздух выходит в атмо-
сферу. С некоторым опозданием запорная игла И освобождает
отверстие материального сопла 17 для прохода лакокрасочно-
го материала из краскопровода 15, поэтому он подается в уже
сформировавшийся воздушный поток. При снятии усилия с пу-
скового крючка отверстия закрываются в обратном порядке;
сначала прекращается подача краски, а затем воздуха.

С помощью клапана 22 можно во время работы изменять
форму и ширину факела, что позволяет, не прекращая работы,
окрашивать изделия различной сложности.

По конструктивным особенностям все краскораспылители в
основном аналогичны краскораспылителю марки КРУ, но име-
ются распылители и с более совершенной распылительной голов-
кой. Примером такого распылителя является в частности крас-
кораспылитель марки ЗИЛ.

Краскораспылитель ЗИЛ (рис. 2. 6) снабжен устройством
для тонкой регулировки давления воздуха и подачи лакокра-
сочного материала к соплу; особая конструкция распылитель-
ной головки (имеется несколько пар отверстий — п, о, у, в, е,

2*

Крючок

14

15

Л
о
У
в

Рис. 2.6. Краскораспылитель ЗИЛ:

/—отверстие бокового распыления; 2— гай-
ка сопла; 3 — сопло материальное; 4—рас-
пределительная камера; 5—корпус головки:
6— игла запорная; 7 — сальниковая набивка;
8—сальник; 9—регулировка бокового рас-
цыления; 10—шпилька; 11— прокладка:
12—гайка-регулятор; 13—циферблат;
14—винт; 15—регулятор подачи краски;
16—регулирующая пружина; 17—пружина
воздушного клапана; 18 — корпус воздуш-
ного клапана; 19 — сальник воздушного
клапана; 20—стержень клапана; 21 — крю-
чок пусковой; 22— штуцер; 23— корпус.

а —канал подачи воздуха; б—грибок стержня конической формы; г—головка нглы;
е—дополнительное отверстие для воздуха; к—-центральные отверстия распылительной
головки; о, п, у, в—отверстия распылительной головки; р —камера постоянного давле-
ния; с —камера переменного давления.

201918 б

35


расположенных под разными углами и на различном расстоя-
нии от центрального отверстия) позволяет в широких пределах
изменять форму и размеры факела. Количество воздуха, выхо-
дящего из этих отверстий, регулируется специальным регулято-
ром, расположенньш в хвостовой части корпуса.

В краскораспылителях применяются материальные сопла с
диаметрами от 1,0 до 2,5 мм, но наиболее употребимы с диа-
метром 1,8—2,2 мм. Производительность краскораспылителей
по количеству распыляемого лакокрасочного материала состав-
ляет 50—600 г/мин, по размерам окрашиваемой поверхности
70—600 м2/ч; расход воздуха 3—16 м3/ч.

Поскольку описанные краскораспылители — инструмент
ручного пользования, существенное значение имеет их вес.
Масса большинства краскораспылителей от 350 до 850 г, вес
3,5—8,5 Н. Уменьшение веса краскораспылителей — одна из не-
обходимых задач при их конструировании.

Автоматические краскораспылители. При автоматизирован-
ных методах окраски распыление лакокрасочных материалов
осуществляется с помощью пневматических краскораспылите-
лей с дистанционным управлением, называемых автоматически-
ми. Применяют автоматические краскораспылители с пневма-
тическим и электрическим дистанционным управлением. Крас-
кораспылители с пневматическим управлением получили более
широкое распространение благодаря простоте конструкций, на-
дежности в работе и пожаро-и взрывобезопасности.

В отечественной промышленности используются различные
модели автоматических краскораспылителей: КА-1, КРВ-2, кон-
струкции ГАЗ. Устройство автоматического краскораспылите-
ля КА-1 изображено на рис. 2.7.

Лакокрасочный материал к краскораспылителю поступает
под давлением из красконагнетательного бака или из системы
централизованной подачи материала. При подаче сжатого воз-
духа в пневмоцилиндр поршень 8 и жестко связанная с ним иг-
ла 11 перемещаются вправо. При этом игла открывает отвер-
стие материального сопла для подачи лакокрасочного материа-
ла 15, а поршень сжимает пружину 6. Лакокрасочный материал,
поступающий под давлением к штуцеру 12, выходит через от-
верстие материального сопла и с помощью сжатого воздуха,
проходящего через воздушную головку 1, распыляется, образуя
аэрозоль. Форма факела устанавливается вращением иголь-
чатого клапана 2, а необходимое давление воздуха, посту-
пающего в пневмоцилиндр, — вращением винта 4, который
перекрывает канал, соединяющий штуцер 3 для подачи
воздуха.

При прекращении подачи сжатого воздуха в краскораспы-
литель давление воздуха в пневмоцилиндре падает и пор-
шень 8 с иглой 11 под действием усилия сжатой пружины 6
возвращается в первоначальное положение и закрывает отвер-
стие материального сопла.
36
Рис. 2.7. Автоматический краскораспылитель КА-1:

/"Головка воздушная; 2—клапан игольчатый; 3— штуцер для подачи воздуха; 4—винт
регулирующий; 5—корпус; 6 — пружина; 7 — винт для регулирования хода иглы; 8 — ман«
жетный поршень; 9 — хомут; 10— штатив; 11— игла запорная; /2 —штуцер (тройник) для
подачи лакокрасочного материала; 13 — распределитель воздуха; 14 — гайка иакидиая;

15 — сопло материальное.

Краскораспылитель КА-1 крепится на рабочем месте с по-
мощью хомута 9, соединенного со штативом 10, что обеспечива-
ет возможность его перемещения и установки в различных по-
ложениях по отношению к окрашиваемому объекту. Заданная
производительность устанавливается винтом 7 для регулирова-
ния хода иглы, а также подбором соответствующего сопла. Соп-
ла с диаметрами 1,5; 1,8; 2,0; 2,2 и 2,5 мм поставляются в ком-
плекте с краскораспылителем. Максимальная производитель-
ность, которую обеспечивает краскораспылитель, составляет по
количеству распыляемого лакокрасочного материала 650 г/мин,
по площади окрашиваемой поверхности 450 м2/ч; расход сжа-
того воздуха 10—20 м3/ч.

Краскораспылитель КА-1 можно применять и для распыле-
ния подогретых лакокрасочных материалов. В этом случае
штуцер 12 выполняется в виде тройника, что необходимо для
обеспечения циркуляции лакокрасочного материала при отклю-
чении краскораспылителя.

В отличие от автоматического краскораспылителя КА-1 в
конструкциях краскораспылителей КРВ-2 и ГАЗ имеются мик-
рометрические винты, позволяющие фиксировать отход запор-
ной иглы от сопла; в конструкции краскораспылителя ГАЗ, кро-
ме того, предусмотрен отдельный подвод сжатого воздуха в
пневмоцилиндр, что позволяет при необходимости изменять его
давление при подаче в воздушную головку, сохраняя постоянное
Давление в пневмоцилиндре.

Для перемещения автоматических краскораспылителей при-
меняют механизмы преимущественно с цепной передачей, снаб-
Рис. 2.8. Универсальный окрасочный робот:

1 — манипулятор; 2—шкаф с механизмом привода; 3—пульт автоматического управления;
4—программирующий захват (рукоятка); 5—автоматический краскораспылитель.

Рис. 2.9. Схема автоматического управления краскораспылителями:

1 — краскораспылитель; 2—каретка передвижная; 3—фотоэлемент; 4— реле; 5—конвейер;

6—люминесцентная лампа; 7—изделие.

женные пневмо-, гидро- или электроприводом. Они подразде-
ляются на роботы (обычные и универсальные) и манипуляторы
и имеют различное число степеней свободы при движении. Наи-
более свершенный тип механизма — универсальный робот
(рис. 2.8), имеющий электронную схему и работающий по задан-
ной программе. Механическая рука робота, на которой укреплен
краскораспылитель, выполняет самые разные движения и точно
копирует движения оператора, а запоминающее устройство запи-
сывает их на ленту. Максимальная скорость движения руки
1,7 м/с; она может изменяться в пределах 30% в зависимости от
скорости движения конвейера. Универсальные роботы позволяют
исключить участие человека в окрасочном процессе, однако их
широкое применение сдерживается высокой стоимостью и недо-
статочной надежностью в работе.

Автоматические краскораспылители включаются в работу
тогда, когда окрашиваемый объект попадает в зону распыле-
ния лакокрасочного материала, и выключаются, как только
факел распыленного лакокрасочного материала выходит за пре-
делы этого объекта. С этой целью на воздушной магистрали,
служащей для подачи сжатого воздуха к краскораспылителю,
устанавливается электромагнитный клапан, который при по-
ступлении сигнала приводит в действие исполнительный меха-
низм включения краскораспылителя и его перемещения. При-
мером может служить фотоэлектронная система автоматического
управления краскораспылителями, применяемая при окрас-
ке плоских изделий различных габаритов (рис. 2.9). При дви-
жейии изделие пересекает луч света, исходящий от люминес-
центной лампы, и тем самым экранирует находящийся по дру-
гую сторону от него фотоэлемент. Возникающий при этом
88
электрический импульс, проходя через усилительное устройство,
включает электромагнитный клапан и, соответственно, краско-
распылитель. Аналогичным образом происходит выключение
краскораспылителя, когда снимается экранирование фотоэле-
мента.

Недостатком фотоэлектронной схемы управления краско-
распылителем является необходимость расположения ее эле-
ментов непосредственно в распылительной камере, что связано
с применением оборудования во взрывобезопасном исполнении
и соблюдением других специальных защитных мероприятий.

Автоматическое включение и выключение краскораспыли-
телей может осуществляться системой управления с запомина-
нием, датчики которой располагаются перед распылительной
камерой. Расположение изделия на транспортере запоминается
устройством, которое передает эту информацию исполнительно-
му механизму краскораспылителя в момент попадания данного
участка транспортера в зону нанесения лакокрасочного мате-
риала.

Наибольшее распространение в промышленности для пода-
чи сигнала на электромагнитный клапан получили конечные
выключатели, срабатывающие при достижении краскораспыли-
телями предельных положений или при прохождении изделия
мимо краскораспылителя, например ВК-700, ВКВ-380М и др.
В зависимости от конфигурации изделий краскораспылители
могут совершать во время окрашивания возвратно-поступатель-
ные перемещения как в вертикальной, так и в горизонтальной
плоскости.

Применение пневматических краскораспылителей с дистан-
ционным управлением позволяет автоматизировать процесс ок-
раски, оздоровить условия труда в цехе, повысить качество по-
лучаемых покрытий.

Краскораспылители для окраски полых изделий. При окра-
ске внутренней поверхности труб, фляг и других подобных из-
делий применять обычные краскораспылители неудобно. В этом
случае применяют специальные ручные или автоматические
краскораспылители.

Ручные краскораспылители отличаются от обычных тем, что
они имеют сопла, удлиненные за счет использования специаль-
ных насадок, длина которых может достигать 0,6 м (рис. 2.10).

Комплект удлиненных сопел позволяет получать различное
направление факела — прямолинейное, круговое и под разными
углами к оси удлинителя. Для окраски внутренней поверхности
труб диаметром 0,025—2,0 м и длиной до 15 м разработаны
автоматические краскораспылители с дистанционным управ-
лением (модели КРВ-50/140, КРВ-60/100, КРВТ-2, КРВ-
200/500, ВТ-500/2000 и др.). Они имеют вращающуюся' рас-
пылительную головку. Оптимальные длина и направление факела
обеспечиваются в зависимости от диаметра трубы разны-
ми способами (рис. 2.11): прямым перемещением распылителя
Рис. 2.11. Схема распыления при окраске
внутренней поверхности труб диаметром
до 50 мм (а), 50—200 мм ((Г). 200-500 мм (в)
И 500-2000 мм (г).

J



рис. 2.12. Двухсопловый краскораспыли-
тель КРДУ-1:

1—штуцер для подачи воздуха; 2—рукоят-
ка; 3—крючок пусковой; 4 — шток воздуш-
ного клапана; 5—штуцеры для подачи ком-
понентов лакокрасочного материала; 6—го-
ловка воздушная; 7—сопло материаль-
ное; 8—корпус распылительных головок;

планка нажимная; 10—нгла запорная;
11—вннт регулировочный.
2) с соосным расположением материальных сопел (смешение
компонентов происходит до их диспергирования).

Краскораспылитель первого типа (рис. 2.12) представляет
собой две конструктивно спаренные распылительные головки,
смонтированные на одном корпусе. Распылительные головки
этих распылителей отличаются от обычных наличием с внешней
стороны материального сопла боковых отверстий для выхода
сжатого воздуха. Струи воздуха отклоняют факелы распылен-
ных компонентов навстречу друг другу, что обеспечивает их
смешение. Требуемое соотношение распыляемых компонентов
достигается с помощью дозирующего механизма.

Эти краскораспылители применяют в основном для нанесе-
ния лакокрасочных материалов с соотношением компонентов
от 1 : 1 до 1 : 5. Для нанесения лакокрасочных материалов с со-
отношением компонентов от 1 : 5 до 1 : 10 применяют краско-
распылители с соосным расположением материальных сопел;
устройство одного из них изображено на рис. 2.13.

Отличительной особенностью этого краскораспылителя яв-
ляется то, что оба материальных сопла 12 и 13 — для компо-
нентов А и Б — расположены соосно, при этом запорная игла 10
закрывает только материальное сопло для выхода компонен-
та Б, а оно, в свою очередь, выполняет роль запорной иглы ма-
териального сопла для выхода компонента А. Точная настройка
краскораспылителя на необходимое соотношение компонентов
проводится регулированием степени открытия материального
сопла для компонента Б, т. е. ходом запорной иглы.

Подача компонентов к краскораспылителю осуществляется
шестеренчатым насосом по схеме, изображенной на рис. 2.14.
Компоненты лакокрасочного материала загружаются в отдельные
питательные баки 1, оборудованные мешалками 4 с пневмопри-

Рис. 2.13. Краскораспылитель для нанесения двух-
компонентных лакокрасочных материалов с соос-
ным расположением материальных сопел:

/— крючок пусковой; 2, 3 — штуцеры для подачи
компонентов (А н Б) лакокрасочного материала;
4 — клапан воздушный; 5 — коромысло; 6—вннт
установочный; 7 — вннт регулировочный; 8— рычаг
иажнмной; Р —штуцер для подачи воздуха; 10— запорная нгла; // — головка воздушная*
12,13—материальные сопла для подачи компонентов (А и Б} лакокрасочного материала»
Рис. 2.14. Схема установки для нанесения двухкомпонентных лакокрасочных материалов:
1 — баки питательные; 2—насосы шестеренчатые; 3—клапаны предохранительные; 4 — ме'
шалки с пневмоприводом; 5—распылитель; 6—регуляторы давления; 7—манометры’;
8 — вентили запорные; 9—трубки отбора проб.

водой и вентилями для слива компонентов в случае необходимо-
сти. Из питательных баков компоненты забираются самостоятель-
ными шестеренчатыми насосами 2 и подаются к краскораспыли-
телю 5, к которому одновременно из сети или от компрессора
подается сжатый воздух. Питательные баки с шестеренчатыми
насосами устанавливают стационарно'или монтируют на плат-
форме передвижной тележки.

2.1.2.	Красконагнетательные баки

Красконагнетательные баки служат для питания краскорас-
пылителей лакокрасочным материалом.

В простейшем виде красконагнетательный бак (рис. 2.15)
представляет собой герметически закрываемый переносной со-
суд в виде сварного цилиндра со сферическим днищем. Он име-
ет корпус 1 с крышкой 7, внутри которого размещается мешал-
ка 2 и труба с фильтром 3 для перемешивания и забора лако-
красочного материала. На сферической крышке смонтирована
вся арматура бака: редуктор 4, манометр 5, пневматическая
турбинка 6, клапан сброса давления, предохранительный кла-
пан, трехходовой кран для распределения лакокрасочного ма-
териала и загрузочное устройство. На корпусе редуктора уста-
новлены манометр, соединительная трубка, двух- и трехходо-
вые воздушные краны для приема воздуха от компрессора и
для распределения его к краскораспылителям.

Пневматическая турбинка состоит из четырехлопастного ро-
тационного двигателя и червячного редуктора и служит для
передачи вращательного движения мешалке; подается сжатый
воздух давлением до 0,5 МПа.
ность выпускает

Рис. 2.15. Красконагнетательный бак:

/ — корпус; 2— мешалка; 3— фильтр; 4— редуктор; 5—мано-
метр; 6—привод мешалки; 7—крышка.

Клапан сброса давления предназначен
для выравнивания давления с атмосферным
перед заправкой бака лакокрасочным
материалом и после окончания работы.
Для автоматического сброса избыточного
давления служит предохранительный кла-
пан.

Наряду с описанным красконагнетатель-
ным баком отечественная промышлен-
красконагнетательный бак С-383А, который

имеет сменную емкость для удобства заправки при замене
одного вида лакокрасочного материала на другой. Лакокра-
сочный материал перемешивается в нем при помощи ручной

мешалки.

Красконагнетательные баки выпускаются объемом от 16 до
100 л; рабочее давление воздуха на краску 0,05—0,4 МПа, мак-
симальное (предельно допустимое) 0,4 МПа.

В рабочее состояние красконагнетательный бак приводится
следующим образом. Внутрь заливают необходимое количество
профильтрованного лакокрасочного материала, после чего бак
герметично закрывают; включают перемешивание для предотв-
ращения оседания пигментов, а затем через редуктор в бак по-
дается сжатый воздух. Под давлением воздуха лакокрасочный
материал, пройдя через трубку с фильтром и кран, поступает
в шланги, а затем к краскораспылителю. Давление на краску
устанавливают в зависимости от вязкости лакокрасочного ма-
териала, диаметра и длины красконагнетательных шлангов и
от производительности краскораспылителя. По окончании рабо-
ты или при замене лакокрасочного материала бак и особенно
фильтр тщательно промывают растворителем, а затем каналы
и шланги продувают сжатым воздухом.

Для подачи лакокрасочного материала и сжатого воздуха к
краскораспылителям используют маслобензостойкие резинотка-
невые шланги с внутренним диаметром 8—16 мм, рассчитанные
на максимальное рабочее давление до 0,7 МПа.

2.1.3.	Масловодоотделители

Сжатый воздух, поступающий от заводской еети или отдель-
ного компрессора, обычно содержит различные примеси (мас-
ло, влагу, механические включения), присутствие которых мо-
жет отрицательно сказаться на качестве покрытий. Для очист-
ки воздуха от примесей применяют масловодоотделители.

В конструкциях масловодоотделителей используются раз-
личные методы улавливания, особенно часто инерционные и
44
контактные. Инерционное разделение воздуха и капель влаги,
масла и механических включений (твердых частиц) осуществ-
ляется путем резкого изменения скорости воздуха или направ-
ления потока, а контактное — пропусканием воздушного потока
через фильтрующий слой.

Наиболее эффективны комбинированные методы очистки,
позволяющие уменьшить габариты масловодоотделителей, сде-
лать их более компактными. На рис. 2.16 изображен комбини-
рованный масловодоотделитель, широко применяемый в окра-
сочных цехах. Он представляет собой вертикальный резервуар
цилиндрической формы с вмонтированными внутри очистными
элементами.

Работа масловодоотделителя осуществляется следующим об-
разом. Воздух из сети через входной штуцер 12 попадает
в корпус 1 масловодоотделителя, а из него опускается вниз по
кольцу, образованному трубой 6 и цилиндром 5. На пути воз-
духа установлены три венчика, служащие отражателями для
конденсата. Из кольца через отверстия в стенке трубы воздух
поступает во внутреннюю ее полость и поднимается вверх.
Здесь на пути воздуха установлены специальные керамические
вкладыши — лабиринты (металлические сетки и ниточный
фильтр 9). Пройдя их, воздух поступает в редуктор 3, где ре-
дуцируется до нужного давления, и через проходные кра-
ны 10, 11 по шлангам направляется к краскораспылителю и в
красконагнетательный бак.

Регулирование и поддержание постоянного давления сжатого
воздуха осуществляются
с помощью редуктора —
автоматического клапан-
ного прибора мембранного
или поршневого типа.
Если давление воздуха
в сети позволяет исполь-
зовать его без редуциро-
вания, отбор воздуха
для краскораспылитель-
ной аппаратуры может
быть осуществлен прямо
с масловодоотделителя
через проходные краны
2, 4. Давление воздуха
Рис. 2.16. Масловодоотделитель
С-418:
1 — корпус; 2, 4, 10,	// — краны;

3 —редуктор; 5 — цилиндр; d—труба
с вкладышем н металлическими
сетками; 7 —крышка; 8 — спускной
кран; 9 — ниточный фильтр; 12—воз-
душный штуцер.
контролируется двумя манометрами, установленными до и после
редуктора. Периодически во время работы и после ее оконча-
ния из масловодоотделителя через спускной кран 8 удаляют
воду, масло и другие загрязнения, накопившиеся в нижней его
части.

В качестве фильтрующего материала в масловодоотделите-
лях используется также кокс (размер частиц 20—25 мм) с не-
сколькими прослойками войлока, набор металлических сеток и
войлочных колец.

2.1.4.	Аппаратура для нанесения лакокрасочных материалов

в нагретом состоянии

При нанесении нагретых лакокрасочных материалов мето-
дом пневматического распыления существенно повышается про-
изводительность и экономичность процесса окраски вследствие
снижения потерь красок на туманообразование, уменьшения
расхода растворителей на их разбавление, сокращения числа
наносимых слоев.

Распыление лакокрасочных материалов в нагретом состоя-
нии обычно проводят при температуре не превышающей 80 °C.
При этом для нагрева используют стационарные установки или

портативные нагрева-
тели, комплектуемые
с краскораспылителя-
ми.

Схема стационарной
установки для нанесе-
ния лакокрасочных ма-
териалов в нагретом
состоянии (тип УГО-
5М) изображена на
рис. 2.17.

Нагреватель лако-
красочного материала
выполнен в виде тепло-
обменника с электро-
обогревом. Теплота от
электронагревателя пе-
редается лакокрасочно-
му материалу через

Рис. 2.17. Схема стационарной
установки УГО-5М:

1 — нагреватель лакокрасочного
материала; 2 — воздухонагрева-
тель; 3 — шланг для подачи лако-
красочного материала;4 — шланг
для подачи сжатого воздуха;
5—редуктор; 6—пульт управле-
ния; 7—краскораспылитель.
Рис. 2.18. Краскораспылитель с портатив-
ным нагревателем лакокрасочного мате**
риала:

Z—распылнтель; // — нагреватель; //А-гиль-
за со змееаиком; ПБ—нагревательный эле-
мент; ИВ — корпус выключателя.

/ — крючок пусковой; 2 —воздушный канал;
3 — клапан; 4 — распылительная головка;
5 —сопло; 6 —воздухопровод; 7— трубка для
отвода воздуха; 8 — трубка для подачи
лакокрасочного материала; 9 — змеевик;
10— соединительное кольцо.

промежуточный теплоноситель
(воду). Циркуляция теплоно-
сителя в системе естественная.
Гидравлическая система, в ко-
торой циркулирует теплоно-
ситель, снабжена предохрани-
тельным клапаном и расшири-
тельным бачком. Регулиро-
вание и поддержание необхо-

димой температуры обеспечивается биметаллическим термо-
регулятором, заключенным во взрывозащитную оболочку.
В конструкции нагревателя предусмотрена возможность перио-
дической очистки каналов подачи лакокрасочного материала в
случае их загрязнения. Мощность нагревателя 0,8 кВт, пло-
щадь теплообмена 0,25 м2, допустимое избыточное давление
теплоносителя при нагреве 0,3 МПа.

Воздухонагреватель представляет собой обычный электриче-
ский теплообменник с поверхностью теплообмена 0,5 м2; мощ-
ность нагревателя 0,5 кВт.

Шланги для подачи краски и воздуха — резинотканевые,
сдвоенные, снабжены теплоизоляцией.

Окраска с помощью -установки УГО-5М осуществляется при
подаче лакокрасочного материала от красконагнетательного
бачка или системы централизованной подачи. Лакокрасочный
материал, поступающий в установку, нагревается в нагревате-
ле и по шлангу, длина которого не превышает 4 м, подается к
краскораспылителю. Одновременно к краскораспылителю пода-
ется подогретый сжатый воздух, который компенсирует потери
теплоты в шлангах и обеспечивает постоянство температуры ла-
кокрасочного материала при его движении к краскораспыли-
телю.

Установка комплектуется краскораспылителем КРУ-1, кото-
рый может быть заменен серийным краскораспылителем друго-
го типа, например краскораспылителем ЗИЛ. Управление уста-
новкой осуществляется с выносного пульта управления.

Установка выпускается во взрывобезопасном исполнении и
предназначена для работы при расходе лакокрасочного мате-
риала не превышающем 350 г/мин. Максимальная температура
лакокрасочного материала на выходе из краскораспылителя
70 °C, воздуха 50 °C.
При небольшом расходе лакокрасочных материалов их по-
догрев может осуществляться в специальном нагревателе, яв-
ляющемся своеобразным дополнением к краскораспылителю.
Такой нагреватель имеет форму стакана, который металличе-
скими трубками жестко соединен с корпусом краскораспылите-
ля (рис. 2.18). Нагреватель состоит из трех основных узлов:
гильзы со змеевиком ПА, нагревательного элемента ПБ и кор-
пуса выключателя //В. Он питается от электросети напряже-
нием 36 В и имеет мощность 400 Вт.

Нагрев лакокрасочного материала осуществляется следую-
щим образом. При нажатии на пусковой крючок 1 воздушный
клапан 3 перемещается и воздух из канала 2 через воздухо-
провод 6 поступает в нагреватель. Проходя вдоль нагреватель-
ного элемента, воздух нагревается и через прорезь соединитель-
ного кольца 10 поступает в змеевик 9, а затем по трубке отвода
воздуха 7 в распылительную головку 4. Лакокрасочный мате-
риал, проходя между спиралями змеевика, нагревается и че-
рез трубку 8 поступает в сопло 5 и далее распыляется.

Совмещение процессов нагрева и распыления лакокрасочных
материалов в одном краскораспылительном устройстве повыша-
ет маневренность в работе и способствует снижению тепловых
потерь, однако приводит к утяжелению краскораспылителя и
тем самым создает неудобства пользования им.

2.2.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕННОГО
ВОЗДУХА ИЗ ЗОНЫ ОКРАСКИ

Нанесение лакокрасочных материалов пневматическим рас-
пылением связано со значительным загрязнением окружающе-
го воздуха аэрозолем лакокрасочного материала и парами рас-
творителей, что делает небезопасной работу в санитарном и
пожарном отношениях. Для обеспечения нормальных санитарно-
гигиенических условий труда, пожаро- и взрывобезопасности
окраску проводят в специальных распылительных камерах,
обеспечивающих максимальное удаление из зоны распыления
загрязненного воздуха и его очистку.

2.2.1.	Распылительные камеры

Распылительные камеры — стационарные или передвижные
устройства, в которых производится нанесение лакокрасочных
материалов распылением.

По конструкции и габаритам распылительные камеры весь-
ма разнообразны (рис. 2.19). Различают камеры для окраши-
вания мелких (части приборов, детали машин и механизмов),
средних (кабины и кузова автомобилей, узлы станков и сель-
скохозяйственных машин) и крупных (автобусы, троллейбусы,
вагоны, тепловозы) изделий. Камеры, в которых окрашивают
мелкие изделия, нередко называют кабинами, поскольку опера-
48
Рис. 2.19. Распылительные камеры различных типов?

а_тупиковая с поперечным отсосом воздуха периодического действия; б—тупиковая
с нижним отсосом и верхним притоком воздуха периодического действия; в—проходная
односторонняя с поперечным отсосом воздуха периодического или непрерывного действия;
г_проходиая двухсторонняя с продольным отсосом воздуха периодического действия;
q — проходная двухсторонняя с продольным отсосом воздуха, частичным охватом поверх-
ности изделия, периодического или непрерывного действия; е — проходная двухсторонняя
с поперечным отсосом воздуха непрерывного действия; ж~проходная с нижним отсосом
и верхним притоком воздуха непрерывного или периодического действия; з —бескамериая
установка с нижним отсосом воздуха периодического действия,

тор в этом случае в отличие от других камер находится вне
рабочей зоны (окраска производится через открытый проем).

В зависимости от вида производства и организации окрасоч-
ных работ камеры подразделяют на тупиковые (периодического
действия) и проходные (непрерывного или периодического дей-
ствия). Они различаются расположением транспортных и ра-
бочих проемов, а также отдельных элементов. Проходные ка-
меры применяют при серийном и массовом производстве, тупи-
ковые — при мелкосерийном и единичном (индивидуальном)
производстве. По расположению и числу рабочих мест проход-
ные камеры могут быть односторонние и двусторонние.

Важное условие хорошей работы камер — правильно выб-
ранное направление потока воздуха в ее рабочей зоне. По на-
правлению движения отсасываемого воздуха различают каме-
ры с поперечным, нижним и продольным отсосом; последний
тип камер применяется сравнительно редко.

К распылительным камерам предъявляется ряд требований:
они должны быть удобны в работе и в обслуживании, обеспе-
чивать оптимальные условия для нанесения лакокрасочного ма-
териала и полное удаление из рабочей зоны растворителей и
аэрозоля лакокрасочного материала (исключать их распрост-
ранение в цех); быть пожаро- и взрывобезопасными, обеспечи-
вать соответствующие санитарно-гигиенические условия труда
обслуживающего персонала.

2.2.1.1.	Устройство камер

Распылительные камеры состоят из следующих основных
элементов: корпуса, гидрофильтра, ванны, насосного агрега-
та, вытяжного (или приточно-вытяжного) вентиляционного аг-
регата. Схема распылительной камеры с нижним отсосом и
верхним притоком воздуха изображена на рис. 2.20.

Корпус камеры служит для ограждения зоны окраски от
помещения цеха. Он может быть сварным или собранным из
отдельных секций при помощи болтовых соединений. Несущи-
ми конструкциями корпуса являются стальные профильные
элементы, обшивкой — листовая сталь. В стенах корпуса рас-
положены закрываемые или незакрываемые (открытые) прое-
мы: дверные — для входа в камеру и транспортные — для про-
хода изделий (для проходных камер больших размеров) или
рабочий проем (для тупиковых камер). Кроме того, имеются
нижний или боковые проемы для отсоса загрязненного воздуха
и нередко верхний — для подачи чистого воздуха.

Для освещения окрашиваемых изделий внутри корпуса на
стенах или крыше устанавливаются светильники взрывобезопа-

сного типа — люминесцент-
ные лампы или лампы нака-
ливания (например, типа
ч ВЗБ-200 или ВЗГ-200). Не-
пременным дополнением ка-
мер тупикового типа являют-
ся поворотные круги, транс-
портные и Другие приспо-
собления для загрузки,
выгрузки, установки и пово-
рота изделий во время окра-
ски; они обычно крепятся
к корпусу камеры.

Гидрофильтр предназна-
чен для очистки отсасывае-

Рис. 2.20. Распылительная камера про-
ходного типа для окраски изделий
средних размеров:

/ — монорельс конвейера; 2—вентилятор;
3 — экран; 4 — гидрофильтр; 5— ванна;
6—решетчатый настил; 7—корпус ка-
меры; 8—фильтр; 9 — короб приточной
вентиляции.
£ис. 2.21. Гидрофильтры форсуноч-
ный (а) и экранный (tf):

1 — корпус; 2—форсунка; 3 —сепа-
ратор; 4—влагоотбойный щиток;
5—распределительный щиток; 6 — от-
стойная ванна; 7 — экран; 8 — водо-
подводящая труба; 9— ванна-лоток;

10 — воздухопромывной канал.

мого из рабочей зоны воз-
духа от аэрозоля лако-
красочного материала.
Гидрофильтры (рис. 2.21)
подразделяются на фор-
суночные, экранные, лот-
ковые (бесфорсуночные)
и пенные. По конструк-
ции они имеют много об-
щего и различаются лишь

системой подачи и распределения очищающего агента (воды).
По внешнему виду гидрофильтр — это короб из листовой стали
с отверстиями для входа и выхода отсасываемого воздуха. Вход-
ное отверстие непосредственно примыкает к корпусу камеры, вы-
ходное присоединяется к воздуховоду, идущему к вентилятору.
Размеры гидрофильтра определяются количеством отсасывае-
мого воздуха и его скоростью, которая на входе в гидрофильтр
не должна превышать 5,5 м/с, а внутри гидрофильтра 5,0 м/с.

Один из наиболее широко применяемых гидрофильтров
экранный гидрофильтр (рис. 2.21,6) состоит из корпуса 1, воз-
духопромывного канала 19, ванн-лотков 9, влагоотбойных щит-
ков 4 и сепаратора. Корпус собирается из панелей (толщина
листа 2 мм), которые имеют отбортовки и приварные ребра
для жесткости и обеспечения сборки отдельных элементов гид-
рофильтра. Воздухопромывной канал образуется горизонталь-
ными полуцилиндрическими отражателями, расположенными
вдоль стен и жестко закрепленными внутри корпуса гидрофильт-
ра. Эти отражатели одновременно служат для создания водя-
ных завес. В ряде конструкций.воздухопромывной канал обра-
зуется лотками, выполненными в виде горизонтальных металли-
ческих пластин, которые установлены под углом к продольной
стене гидрофильтра.

Вода, равномерно переливаясь из ванны-лотка попадает на
внутреннюю поверхность верхнего полуцилиндрического отра-
жателя и далее, стекая с отражателя на отражатель, последова-
тельно образует каскад из водяных завес.

Поступающий навстречу воздух перемешивается с водой и
окончательно очищается от краски, проходя через ряд завес. Воду
в ванну-лоток подают через трубу с патрубками, расположен-
ными с шагом 400—500 мм. Диаметр патрубка составляет не ме-
нее 25 мм для предотвращения забивания его лакокрасочным ма-
териалом. В верхней части канала располагаются влагоотбойные
щитки, предназначенные для отделения воздуха от капель
воды и частиц лакокрасочного материала, случайно п
шедших систему завес. Они устанавливаются под углом 12
15° к горизонтальной плоскости и перекрывают один другой
на 50 мм. В ряде конструкций гидрофильтров роль влагоот
бойников выполняют сепараторы — набор гофрированных ме-
таллических пластин, согнутых под углом 90° и расположен-
ных на равном расстоянии друг от друга. Собранные в секции
они, как и влагоотбойные щитки, создают лабиринт на пути
движения воздуха.

Гидрофильтры для камер с разной системой отсоса воздуха
практически одинаковы; они различаются только некоторыми
дополнительными устройствами. Так, в случае камер с нижним
отсосом воздуха в нижней части корпуса со стороны камеры ус-
танавливается ванна-лоток для создания первичной водяной
завесы, перекрывающей всасывающее отверстие. Для камер с
поперечным отсосом воздуха на гидрофильтр со стороны кор-
пуса камеры дополнительно устанавливается секционный экран,
состоящий из нескольких свободно висящих металлических ли-
стов; над которыми укрепляется ванна-лоток.	,

Сплошная пленка воды (толщиной 2—3 мм), стекающей че-
рез бортик ванны-лотка по экрану, создает первичную водяную
завесу на пути движения воздуха, вызывая коагуляцию уноси-
мого аэрозоля лакокрасочного материала. В воздухопромыв-
ном канале гидрофильтра воздух дополнительно проходит си-
стему водяных завес, где почти полностью очищается от частиц
краски, прежде чем покинуть распылительную камеру. Коэффи-
циент очистки воздуха в экранных гидрофильтрах достигает
92%; объем циркулирующей воды устанавливается в пределах
13—30 л/с при объеме отсасываемого воздуха 5—12 м3/с.

Форсуночный гидрофильтр (рис. 2.21, а) отличается по
устройству от экранного. Водяные завесы в нем создаются фор-
сунками, распределительным и лобовым щитками. Для распы-
ления воды в форсуночных гидрофильтрах применяют винтовые
и тангенциальные форсунки, причем первые более предпочти-
тельны, так как создают более устойчивый факел; тангенциаль-
ные форсунки, однако, проще в изготовлении и редко засоряют-
ся. Диаметр отверстия форсунок составляет 5—6 мм. Расстоя-
ние между форсунками определяется эффективной длиной
факела и углом конуса струи. Между рядами форсунок устанав-
ливается щит из листовой стали, создающий направленный по-
ток воздуха и препятствующий его проникновению в межструй-
ное пространство.

Форсуночные гидрофильтры находят меньшее применение,
чем экранные. Их основной недостаток — быстрое засорение
водяной системы лакокрасочным материалом, а отсюда необхо-
димость частой чистки.

Гидрофильтр устанавливается на ванну, заполненную водой.
Ванны распылительных камер могут быть металлическими или
62
в виде забетонированных в полу приямков. При этом в ваннах
ЯЗедусмотрены фильтры для очистки воды и устройства для
‘слива ее в период чистки камеры и перелива в процессе
эксплуатации. Уровень воды в ванне регулируется шаровым
клапаном. В камерах с нижним отсосом воздуха верх ванны
"имеет перекрытие в виде решетки; он является одновременно
полом камеры.

* Насосный агрегат служит для подачи воды из ванны в гид-
т^офильтр, обеспечения ее непрерывной циркуляции. В его ком-
плект входит насос (обычно центробежного типа) с электродви-
гателем взрывобезопасного типа, система трубопроводов. В про-
цессе циркуляции количество воды вследствие уноса с воздухом
постепенно уменьшается, кроме того, часть загрязненной воды
непрерывно сливается в очистные сооружения; для восполнения
ее подается чистая вода. Удельный объем циркулирующей
воды в системе обычно принимается 2—3 л на 1 м3 отсасыва-
емого воздуха; объем добавляемой чистой воды принимается из
расчета 1—2% от объема циркулирующей воды.

Вентиляционный агрегат предназначен для отсоса воздуха из
камеры. Он включает вентилятор, электродвигатель, всасываю-
щий и нагнетательный воздуховоды. Применяют вентиляторы
осевого или центробежного типа низкого или среднего давле-
ния (в зависимости от сопротивления в системе), предназна-
ченные для работы с огнеопасными веществами. Электродвига-
тели к вентиляторам должны быть во взрывобезопасном испол-
нении. Для поглощения шума вентилятор и электродвигатель
устанавливают на виброизолирующее основание. Воздуховоды
изготовляют из листовой стали. Для уменьшения шума реко-
мендуется присоединять их к вентилятору через гибкие рукава.
Вытяжной воздуховод выводят за пределы здания на 2 м выше
конька крыши. За вентилятором на воздуховоде устанавлива-
ется дроссельный и обратный клапаны; последний необходим
для предотвращения проникновения холодного воздуха в цех
при отключении вентилятора.

Камеры, предназначенные для окраски изделий средних и
больших размеров наряду с вытяжной вентиляцией оснащаются
и приточной для подачи чистого или кондиционированного воз-
духа. Воздух подается по всей площади потолка через специ-
альный короб, нижняя поверхность которого имеет решетку с
ячейками, в которых установлены фильтры. При подаче чистого
воздуха устраняется загрязнение покрытий и улучшаются ус-
ловия труда обслуживающего персонала камеры.

2.2.1.2. Типовые конструкции камер

Камера тупикового типа периодического действия для окра-
ски мелких изделий (рис. 2.22) отличается компактностью и
удобством обслуживания. Она имеет открытый рабочий проем, че-
рез который поступают изделия и производится их окрашивание.
В камере имеется поворотный стол, вращающийся В горизон-
тальной плоскости. Загрязненный воздух отсасывается че-
рез проем, перекрываемый краскоулавливающей решеткой и да-
лее направляется в гидрофильтр, расположенный под корпусом
камеры. Техническая характеристика камеры:

Размеры рабочего проема, м

Объем отсасываемого воздуха, м3/с

Мощность электродвигателей насоса и вен-
тилятора, кВт

0,8X0,8
0,98
3,2

Камера тупикового типа периодического действия для ок-
раски изделий средних размеров (рис. 2.23) отличается от вы-
шеописанной габаритами и расположением элементов. Изделия
загружаются в камеру по рельсовому пути на тележках; внут-
ри корпуса имеется поворотный круг. Гидрофильтр экранного
типа примыкает к корпусу камеры. Вентилятор центробежного
типа с электродвигателем установлен на отдельной площадке
над распылительной камерой, насос для подачи воды в гидро-
фильтр — на полу. Камера имеет искусственное освещение —
наружные светильники. Такие камеры распространены при ок-
раске сборных конструкций: металлических шкафов, мебель-
ных и других изделий.

Камера (двухсторонняя) проходного типа непрерывного дей-
ствия (рис. 2.24) применяется при поточных методах окраски
изделий средних размеров. Камера состоит как бы из двух оди-
наковых частей, смещенных и повернутых одна относительно
другой на 180°; имеется два экранных гидрофильтра и два
рабочих места — по одному с каждой стороны от окрашиваемых

изделии, которые движутся на
конвейере прямолинейно. В ка-
мере предусмотрен поперечный
отсос воздуха и искусственное
освещение; установлены два
вентилятора осевого типа и два
центробежных насоса.

Камера тупикового типа пе-
риодического действия для ок-
раски изделий больших разме-
ров (рис. 2.25) имеет один
транспортный проем, закры-
вающийся раздвижными дверь-
ми, через который изделия по-
даются по рельсовому пути.

Рис. 2.22. Распылительная камера тупико-
вого типа для окраски мелких изделий:

/ — корпус камеры; 2— корпус гидрофиль-
тра; 3 — сепаратор; 4 — ванна; 5—форсунки;
6— поворотный стол; 7 — краскоулавливаю-
щая решетка
3

Рис. 2.23. Распылительная камера тупикового типа для окраски изделий средних раз-
меров:

1— корпус камеры; 2—гидрофильтр; 3—вентилятор; 4—электропривод; 5—площадка;
6—поворотный круг; 7—светильник; 8 — иасос.

Рис. 2.24. Распылительная камера проходного типа для окраски изделий больших раз-
меров:

1—корпус камеры; 2—гидрофильтр; 3—вентилятор с электродвигателем.

Рис. 2.25. Распылительная камера тупикового типа для окраски изделий больших раз-
меров:

/ —светильники; 2—вентилятор; 3, 8 —гидрофильтры; 4 — решетчатый настнл; 5—ванна;
6—'Сетчатый фильтр; 7—корпус камеры; 9— фильтр.
Корпус камеры и два гидрофильтра установлены над ванной вы-
полненной в виде бетонированного приямка в полу и перекры-
той решетчатым настилом. Пол ванны имеет два уклона, закан-
чивающихся карманами, в которых установлены сетчатые фильт-
ры. Фильтры делят карман на две зоны: чистую и грязную. Из
чистой зоны воды забирается насосом для подачи в гидрофильтр,
из грязной периодически сливается для последующего отстоя,
коагуляции и утилизации отходов. Техническая характеристика
камеры:

Размеры транспортного проема, м	2,6X3,16

Объем отсасываемого воздуха, м3/с	16

Объем приточного воздуха, м3/с	14,2

Мощность электродвигателей, кВт	65

При окраске вагонов также применяется камера с частич-
ным перекрытием окрашиваемой поверхности. Камера представ-
.ляет собой портал с длиной рабочей зоны 3 м. Портал образо-
ван двумя вертикальными шахтами с проемами, обращенными в
(Сторону окрашиваемого объекта. Внутри шахт размещены ра-
бочая часть гидрофильтров и ванны с водой; над верхним ря-
дом форсунок установлены сепараторы. Между окрашиваемой
поверхностью и шахтой имеется зазор 0,25—0,35 м. Окрашива-
ние производится при периодическом или непрерывном переме-
щении изделия (вагона) с рабочих откидных и подъемных пло-
щадок (высота подъема 2 м).

2.2.2. Установки для бескамерной окраски

При окраске крупногабаритных изделий (металлических
конструкций, узлов машин, станков и др.) применение распыли-
тельных камер нередко осложняется их большими размерами.
В этом случае применяют установки для бескамерной окраски
(рис. 2.26), отличительная особенность которых — отсутствие
ограждающих панелей (камер).

Установка состоит из ванны, заполненной водой, гидрофильт-
ра с насосными агрегатами и вытяжной системы вентиляции.
Ванна расположена ниже нулевой отметки пола цеха и пред-
ставляет собой забетонированный приямок. Пол установки вы-
полнен в виде решетчатого металлического настила, который
служит основанием для окрашиваемого изделия и через кото-
рый отсасывается воздух, загрязненный аэрозоле.м лакокрасоч-
ного материала и растворителем. Объем отсасываемого воздуха
составляет около 0,7 м3/с на 1 м2 площади решетки металли-
ческого настила. Удаляемый воздух восполняется за счет при-
тока от общецеховой вентиляции; этот воздух при подаче в цех
очищается от пыли и подогревается до 18—20 °C. Воздуховод
приточной вентиляции стараются расположить непосредственно
над установкой с таким расчетом, чтобы создавалось равномер-
56
ное движение воздуха сверху вниз по всей поверхности решетки.
Рабочее пространство освещается общецеховой системой осве-

щения.

Установка укомплектована красконагнетательным баком с
мешалкой, масловодоотделителем и краскораспылителем со
шлангами. Электрическая схема управления предусматривает
блокировку, предотвращающую подачу сжатого воздуха к крас-
кораспылителю при выключенной вытяжной вентиляции и от-

ключенном насосе.

Установка работает в периодическом режиме. Изделия пода-
ются на окраску при помощи кранбалки или мостового крана и
укладываются на специальные приспособления установки на
середину ее решетчатого пола на расстоянии не более 0,3 м от
края. Если высота окрашиваемого изделия вместе с приспособ-
лениями превышает 2 м, установка дополняется легкими пере-
носными ограждениями или раздвижными ширмами, распола-
гаемыми на небольшом расстоянии от изделия. При окраске
рабочий передвигается вокруг изделия на специальных площад-
ках, перемещающихся автоматически или вручную в вертикаль-
ном направлении.

Другой вид бескамерных устройств — воздушные завесы.
Они представляют собой два контура из труб приточной и вы-

тяжной вентиляции, расположенных в
верхней и нижней частях изделия по его
периметру. Выходящая из прорезей труб
непрерывная струя воздуха препятствует
распространению аэрозоля лакокрасоч-
ного материала и паров растворителя

в цех и облегчает условия работы по ок-
раске крупногабаритных объектов (пас-
сажирских, трамвайных и других ваго-
нов) пневматическим распылением. По-
лучение воздушных завес однако требует
большого количества воздуха, сопряжено
с высокими энергетическими затратами в
не гарантирует безвредных и безопасных
условий труда работающих; они не наш-
ли широкого распространения в цехах
окраски.

Рис. 2.26. Бескамерная установка с ннжннм отсосом воздуха:

/ — вентилятор; 2—гидрофильтр; 3 —ваииа; 4—решетчатый настил; S—сетчатый фильтр’,


ГЛАВА 3

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РАСПЫЛЕНИЕМ

Образование аэрозолей при гидравлическом способе нанесе-
ния лакокрасочных материалов происходит в результате боль-
шой скорости их истечения из насадок (форсунок) за счет пере-
пада давления. В связи с тем что распыление осуществляется
без участия воздуха, потери лакокрасочных материалов при
этом способе сведены к минимуму; это определило его широкое
признание и распространение в технике.

, Для окраски используются установки, объединяющие в од-
•2 ном агрегате краскораспылитель и насос для создания давле-
ния, что делает их компактными и маневренными в работе.
Распыление лакокрасочных материалов проводят при низком
(0,5—1,2 МПа) или высоком (4—25 МПа) давлении с исполь-
зованием соответствующего оборудования.

3.1.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКОМ ДАВЛЕНИИ

Метод гидравлического распыления лакокрасочных материа-
лов при высоком давлении, известный также под названием ме-
тода безвоздушного распыления, применяют в промышленности
в первую очередь взамен метода пневматического распыления.
Этот метод позволяет существенно сократить потери лакокра-
сочных материалов, снизить расход растворителей и уменьшить
трудоемкость окрасочных работ.

Для осуществления метода безвоздушного распыления в
промышленности разработано высокопроизводительное обору-
дование, которое может работать, как в ручном, так и в авто-
матическом режиме. В зависимости от мощности, производитель-
ности и массы установки подразделяются на три группы: мало-
габаритные переносные (производительностью до 1,0 кг/мин и
массой до 20 кг), передвижные средних габаритных размеров
(производительностью до 2,0 кг/мин и массой до 60 кг) и
крупногабаритные многопостовые передвижные или стационар-
ные (производительностью не менее 5 кг/мин и массой более
100 кг).

По температурным условиям, при которых проводят распы-
ление, различают 2 типа установок: без нагрева и с нагревом
лакокрасочного материала. Наибольшее распространение по-
лучили установки безвоздушного распыления без нагрева. По
сравнению с установками, в которых предусмотрен нагрев, они
дешевле и проще конструктивно и в обслуживании, имеют мень-
шую массу и габаритные размеры, менее энергоемки и мо-
гут быть использованы для нанесения лакокрасочных материа-
лов более широкого ассортимента. Нашли применение следую-
щие модели установок: «Факел-3», «Радуга-0,63», «Радуга-1,2»,
58
«Радуга-2,0», УБРХ-1М, КИТ-1654, ВИЗА-1 (ЧССР), «Спрут»,
«Луч» и др.

Установки безвоздушного распыления с нагревом более
экономичны (потери лакокрасочных материалов меньше), обес-
печивают получение покрытий с лучшим внешним видом и по-
зволяют проводить распыление при значительно меньшем
(в 2—3 раза) давлении. К установкам этого типа, в частности,
относится широко распространенная модель УБР-3.

Установки безвоздушного распыления позволяют наносить
разнообразные лакокрасочные материалы (пентафталевые,
глифталевые, меламиноалкидные, нитратцеллюлозные, перхлор-
виниловые и др.) с рабочей вязкостью до 150 с по ВЗ-4 и по-
лучать покрытия толщиной 35—80 мкм за одну технологиче-
скую операцию. Недостаток оборудования — сложность устрой-
ства и быстрая изнашиваемость отдельных узлов в результате
применения высокого давления.

3.1.1.	Установки безвоздушного распыления без нагрева

В промышленности находят применение два типа устано-
вок, отличающихся в основном компоновкой узлов. К первому
типу относятся установки с погружным насосом, закрепленным
на баке с лакокрасочным материалом. Это компактные пере-
движные или переносные установки с объемом баков 20, 40
или 60 л.

Ко второму типу относятся установки, насосы которых смон-
тированы отдельно от емкости для лакокрасочного материала.
В этом случае, как правило, насос с приводом размещается на
тележке. В зависимости от организации и объема окрасочных
работ применяют установки одного или другого типа: при не-
большом объеме работ — установки первого типа, при боль-
шом — второго. Их комплектуют плунжерным насосом двой-
ного действия с пневмоприводом, работающим от промыш-
ленной сети сжатого воздуха в интервале давлений 0,3—
0,7 МПа. Отношение площадей плунжеров — 1 :24, 1:30, 1 :40,
1:44 — позволяет получать рабочее давление лакокрасочного
материала на выходе из установок 10—25 МПа.

Оба типа установок имеют одинаковый принцип действия.
На рис. 3.1 показана установка «Факел-3», основным узлом
которой является нагнетательное устройство — насос высокого
давления дифференциального или двойного действия с пневма-
тическим или электрическим приводом. Установка включает
также емкость для лакокрасочного материала или всасываю-
щий шланг с краскоприемным патрубком, краскораспылитель
высокого давления, шланг высокого давления, соединяющий
краскораспылитель с насосом, систему клапанов и фильтров,
регулирующую и контрольно-измерительную аппаратуру.

Насос высокого давления дифференциального действия с
пневмоприводом (рис. 3,2) работает следующим образом. При
Рис. 3.1. Установка безвоздушного распыления «Факел-3»:

/—каркас; 2—пневматический двигатель; 3—регулятор давления с манометром; 4—шту-
пер для Подачи воздуха; 5—шланг высокого давления; 6—насос высокого давления»
7—красконриемиый патрубок; в—фильтр тонкой очистки.

Рис. 3.2. Насос высокого давления дифференциального действия с пневмоприводом:
1—клапан всасывающий (шариковый); 2—цилиндр насоса; 3 — плунжер ступенчатый;
4—клапан перепускной (шариковый); 5—корпус пневматического привода; 6—цилиндр
пневматического привода: 7—клапан перепускной; S—клапаниый механизм; 9 — клапан
выхлопной; 10—механизм переключения клапанов; 11 — поршень; 12—шток направляющий;
13—уплотнение.

подаче сжатого воздуха из магистрали в поршневое простран-
ство пневмопривода, если перепускные клапаны 7 закрыты, а
выхлопные 9 открыты, поршень И, соединенный с плунжером 3
посредством направляющего штока 12, перемещается вверх. При
этом в полости гидроцилиндра 2 над всасывающим шариковым
клапаном 1 создается разрежение, шарик поднимается и лако-
красочный материал поступает в нижнюю полость гидроци-
линдра — происходит всасывание лакокрасочного материала.
Одновременно перепускной шариковый клапан 4 закрывается и
лакокрасочный материал, находящийся в верхней полости гид-
роцилиндра, выдавливается в шланг высокого давления, по ко-
торому поступает к краскораспылителю.

При достижении верхнего положения поршня пневмоприво-
да с помощью механизма переключения 10 закрываются вых-
лопные клапаны 9 и соответственно открываются перепускные
клапаны 7, в результате чего сжатый воздух заполняет объем
над поршнем и поршень с плунжером движется вниз. При дви-
жении плунжера 3 вниз всасывающий клапан 1 закрывается, а
перепускной 4 открывается. При этом происходит вытеснение

СО
лакокрасочного материала из обеих частей полости гидроци-
линдра и подача его к краскораспылителю.

Таким образом лакокрасочный материал всасывается толь-
ко при движении плунжера вверх, а нагнетается — при движе-
нии плунжера как вверх, так и вниз. Одинаковое давление и
производительность при движении плунжера вверх и вниз дости-
гается изготовлением плунжера ступенчатым, с определенным
соотношением площадей малого и большого поршня. Превыше-
ние полезной площади поршня пневмопривода над полезной
площадью плунжера насоса в 20—40 раз позволяет соот-
ветственно во столько же раз увеличить давление на лакокра-
сочный материал по сравнению с давлением подводимого сжа-
того воздуха. Давление на лакокрасочный материал изменяет-
ся регулятором давления посредством воздействия сжатого
воздуха, поступающего в пневмопривод.

В ряде установок безвоздушного распыления используют
насос высокого давления двойного действия, который обеспечи-
вает как нагнетание, так и всасывание при каждом ходе плун-
жера (рис. 3.3). Клапанное устройство, предназначенное для
обеспечения работы такого насоса при всасывании и нагнета-
нии лакокрасочного материала, вынесено за пределы цилиндра
насоса и состоит из двух клапанных блоков 1 и 3, соединенных
между собой, с верхней и нижней полостью цилиндра, а также
с всасывающей и нагнетающей магистралью установки. Каждый
из клапанных блоков представляет собой металлический кор-
пус, внутри которого размещены всасывающий 4 и нагнетатель-
ный 2 шариковые клапаны.

При движении плунжера насоса вверх в результате созда-
ваемого разрежения открывается всасывающий клапан 4 бло-
ка 3 и лакокрасочный материал засасывается в полость А. Од-
новременно в полости Б происходит сжатие, и лакокрасочный
материал через нагнетательный клапан 2 блока 1 под высоким
давлением подается к краскораспылителю. При движении плун-
жера вниз сжатие происходит в полости А, в результате чего в
блоке 3 закрывается всасывающий клапан 4 и, наоборот, от-
крывается нагнетательный клапан 2. В то же время через вса-
сывающий клапан 4 блока 1 происходит заполнение полости Б.

Краскораспылители высокого давления имеют ряд сходных
узлов и механизмов с пневматическими краскораспылителями,
но в отличие от последних они имеют особой конструкции рас-
пыляющее устройство (сопло) и ряд дополнительных элемен-
тов: встроенный в корпус или головку сменный фильтр тонкой
очистки для предотвращения засорения отверстия сопла, предо-
хранительное устройство для предотвращения открывания за-
порного клапана подачи лакокрасочного материала при слу-
чайном нажатии на спусковой крючок; предусмотрена надеж-
ная герметизация уплотнений каналов и полостей для подвода
лакокрасочных материалов к соплу (распыляющему устройст-
ву) в связи с высоким давлением (до 25 МПа), а также
Всасывание

Рис. 3.3. Насос высокого давления двойного действия с пневмоприводом:
/, 3—клапанные блоки; 2—клапаны нагнетательные; 4 —клапаны всасывающие.

Рис. 3.4. Универсальное распыляющее устройство:

1 — корпус; 2—сопло; 3—камера; 4—ускоритель.

возможность свободного поворота краскораспылителя относи-
тельно шлангов высокого давления без изменения его положения.

Распыляющее устройство — один из важных элементов
краскораспылителя. От его размеров, формы и материала во
многом зависит эффективность и стабильность работы крас-
кораспылителя, а также выбор оптимального режима нанесения
лакокрасочного материала применительно к изделиям разных
размеров и формы. Распыляющее устройство входит составной
частью в головку краскораспылителя и является ее сменным
элементом. Схема универсального распыляющего устройства
(сопла) приведена на рис. 3.4.

Сопло представляет собою цилиндрическую насадку 2, пе-
редняя часть которой имеет сферическую форму. С внутренней
стороны к торцовой стенке сопла подходит конический или ци-
линдрический канал, заканчивающийся также полусферой с ра-
диусом 0,25—0,50 мм. Эллипсовидное выходное отверстие при
этом получается путем рассечения внутренней полусферы или
конуса с внешней стороны клиновидной щелью. Размеры и фор-
ма выходного отверстия, а следовательно, расход лакокрасоч-
ного материала и ширина факела определяются радиусом внут-
ренней полусферы или углом конуса, углом клиновой щели и
глубиной врезания щели в полусферу или конус. Варьированием
этих величин получают необходимые размеры и форму сопла.

Для изготовления сопел применяют наиболее прочные, из-
носостойкие материалы: металлокерамику, карбид вольфрама,
минералокерамический сплав ЦМ-332 и др.

Для создания более равномерного факела и его отпечатка и,
следовательно, получения равномерного по толщине покрытия,
перед входным отверстием сопла устанавливается специальный
дроссель (ускоритель). Ускоритель представляет собой вставку
с отверстием, соосным выходному отверстию сопла, и изготав-
62
Ливается из искусственного корунда или подобных ему материа-
лов. Его подбирают по диаметру выходного отверстия сопла.
Пространство между соплом и ускорителем образует расшири-
тельную камеру. С помощью ускорителя увеличивается ско-
рость движения лакокрасочного материала перед выходом из
сопла, при этом снижается подача материала на края выходно-
го отверстия и формируется факел с постепенным уменьшением
концентрации распыленных частиц к его периферии. При дрос-
селировании лакокрасочного материала перед соплом снижаются
его потери и уменьшается ширина факела.

Для предохранения от механических повреждений и удоб-
ства применения сопло вместе с ускорителем встраивают в ме-
таллический корпус 1. В ряде случаев распыляющие устройства
изготавливают без ускорителей.

Современным краскораспылителем высокого давления явля-
ется краскораспылитель КРБ-1 (рис. 3.5). Он имеет встроен-
ный в рукоятку фильтр тонкой очистки, который представляет
собой полый цилиндр с продольными прорезями. Наружная

Рис. 3.5. Краскорас-
пылитель высокого
давления КРБ-1:

/—распыляющее уст-
ройство; 2-седло кла-
пана;	3—клапан;

4-пружина; 5—уплот-
нение;	6—втулка;

7—-колпачок; 8—кор-
пус; 9— фильтр (тон-
кой очистки); 10—по-
воротное устройство;
11 — предохранитель-
ное устройство;

/2 —пусковой крючок;
13—гайка; 14—уплот-
нение; 15— ускори-
тель; 16—головка;
17 — сопло; 18 — корпус
головки; /5-рукоятка.
Рис. 3.6. Краскораспылитель
высокого давления автомати-
ческий:

1 — распыляющее	устройство;

2—клапан	подпружиненный;

3 — струна; 4—корпус; 5—воз-
душный канал; 6— поршень;

7 —канал подвода лакокрасоч-
ного материала; 8— седло кла-
пана; 9— распылительная го-
ловка.

поверхность цилиндра имеет резьбу, по виткам которой намота-
на стальная пружинная проволока. Лакокрасочный материал
фильтруется проходя через зазоры, образованные соседними
витками проволоки.

Предохранительное устройство этого краскораспылителя
предназначено не только для предотвращения открывания за-
порного клапана при случайном нажатии на крючок, но также
и для фиксации крючка в рабочем положении, например,
при окрашивании больших поверхностей или промывке си-
стемы. Предохранительное устройство состоит из пластинки,
движка и пружинного фиксатора и размещается на пусковом
крючке.

Краскораспылитель применяется при давлении лакокрасоч-
ного материала до 25 МПа. Его масса примерно 0,6 кг.

Для окраски изделий сложной конфигурации с глубокими
внутренними полостями используют краскораспылители высо-
кого давления с удлинителем, на конце которого закрепляется
распылительная головка. Для автоматической окраски в про-
мышленности применяют краскораспылители высокого давле-
ния с дистанционным управлением (рис. 3.6). Включение этого
краскораспылителя в работу осуществляется следующим обра-
зом. При подаче сжатого воздуха поршень и связанный с ним
струной клапан отходят назад, открывая отверстие в седле.
Лакокрасочный материал через отверстие поступает в распы-
ляющее устройство и при выходе из него дробится и образует
красочный факел. Когда подача воздуха в полость прекращает-
ся, пружина возвращает клапан, а вместе с ним и поршень в
исходное положение, перекрывая доступ лакокрасочному мате-
риалу к распыляющему устройству.

Производительность автоматического краскораспылителя по
краске составляет 0,4—1 кг/мин,- ширина отпечатка факела на
расстоянии ~350 мм от окрашиваемой поверхности 100—
350 мм.

Для транспортирования лакокрасочных материалов под
высоким давлением к краскораспылителю применяют специаль-
ные шланги. Такой шланг обычно представляет собой гибкий
дюритовый рукав, рассчитанный на высокое давление, фторо-
пластовую или полиэтиленовую трубку с наружной металличе-
ской или пластмассовой оплеткой. Концы шлангов высокого
давления для предотвращения подтекания лакокрасочного ма-
териала соответствующим образом заделываются специальным
64
ниппелем. Это позволяет надежно и герметично соединять
шланги между собой и подсоединять их к установке и краско-
распылителю.

3.1.2. Установки безвоздушного распыления с нагревом

При окраске безвоздушным распылением с нагревом лако-
красочный материал подается к распылительному устройству
специальным насосом при температуре 40 —85 °C. Установки
выполняются по двум принципиальным схемам: прямоточной и
циркуляционной.

При прямоточной схеме применяется серийная установка
без нагрева со встроенным узлом нагрева на линии подачи
краски от насосного узла к распылителю. Обычно узел нагрева
выполняется секционным для подогрева лакокрасочного мате-
риала при различных производительностях установки.

При циркуляционной схеме установка имеет насосную систе-
му, осуществляющую подачу лакокрасочного материала из бака
под давлением через фильтр и циркуляцию его в замкнутой
системе: нагреватель — шланги — краскораспылитель. Цирку-
ляция лакокрасочного материала необходима для точного под-
держания температуры и давления. Поэтому основными пара-
метрами установки являются принятая скорость циркуляции и
объем циркулирующего материала.

По конструктивному решению различают установки: с од-
ним нагнетательно-циркуляционным насосом и с двумя насоса-
ми — нагнетательным и циркуляционным. Оправдали себя в
применении установки с двумя раздельными насосами: УБР-3,
ТОН и др.

Установка УБР-3 включает следующие элементы: нагнета-
тельный насос, циркуляционный насос, электродвигатель, ак-
кумулятор, краскораспылитель, фильтр тонкой очистки, гибкие
шланги высокого давления, предохранительный и перепускной
клапаны, всасывающий фильтр, пульт контрольно-измеритель-
ной аппаратуры и приборов автоматического регулирования.

Нагнетательный насос предназначен для подачи лакокра-
сочного материала под высоким давлением из емкости в уста-
новку. Основным узлом нагнетательного насоса является муль-
типликатор давления двойного действия, преобразующий
низкое давление воздуха (0,2—0,6 МПа) в высокое давление
лакокрасочного материала (4—8 МПа).

С помощью циркуляционного насоса осуществляется цирку-
ляция подогретых лакокрасочных материалов под рабочим дав-
лением в замкнутом контуре. Основной узел насоса — мульти-
пликатор давления — такой же, как и у нагнетательного
насоса. Каждый рабочий цилиндр (в отличие от цилиндров
нагнетательного насоса) снабжен вентилем высокого давления,
необходимым для заполнения системы лакокрасочным мате-
риалом. Насос имеет клапанную коробку, соединенную с

3 Зак. 140	65
рабочими цилиндрами посредством вертикальных оребренных
буферных емкостей, предохраняющих мультипликатор от воз*
действия горячих лакокрасочных материалов.

Электронагреватель с терморегулятором прямого действия,
изготовленный во взрывобезопасном исполнении, предназначен
для нагрева и поддержания заданной температуры лакокрасоч-
ного материала. Максимальная температура нагрева 120 °C,
мощность нагревателя 2,6 кВт.

Аккумулятор, предназначенный для компенсации колеба-
ний давления в установке, представляет собой закрытый ци-
линдр с поршнем внутри. Верхняя полость цилиндра заполня-
ется (через специальный вентиль) сжатым инертным газом или
воздухом из баллона, а нижняя соединяется с установкой. Дав-
ление инертного газа или воздуха в аккумуляторе составляет
2,5—2,8 МПа.

Предохранительный клапан служит для предохранения гид-
росистемы от перегрузок в случае неисправности установки. Он
пропускает лакокрасочный материал только в том случае, если
давление в системе превышает предусмотренное настройкой
(обычно не более 8 МПа).

Перепускной клапан предназначен для постоянного слива
части лакокрасочного материала из системы с целью осуществ-
ления постоянной циркуляции холодного лакокрасочного мате-
риала.

Всасывающий фильтр, установленный на всасывающем тру-
бопроводе, служит для предварительной очистки лакокрасочно-
го материала.

Краскораспылители для нанесения нагретых лакокрасочных
материалов (например, КРВД-10ф) аналогичны применяемым
для нанесения ненагретых.

На рис. 3.7 приведена схема установки безвоздушного рас-
пыления с нагревом. Лакокрасочный материал из емкости /2,
подаваемый нагнетательным насосом 9, проходит через фильтр
тонкой очистки 8, аккумулятор 5, клапанную коробку 20 цир-
куляционного насоса 18, электронагреватель 3 с терморегуля-
тором 2 и по подводящему шлангу поступает к краскораспыли-
телю 1. Оттуда по отводящему шлангу лакокрасочный материал
вновь проходит через клапанную коробку 20 в буферные емко-
сти 19 и рабочие цилиндры циркуляционного насоса 18 и воз-
вращается обратно в емкость 12. Таким образом вся система
заполняется холодным лакокрасочным материалом без давле-
ния. Незначительная часть лакокрасочного материала проходит
через калиброванное отверстие перепускного клапана 7 и сли-
вается обратно в емкость 12, благодаря чему в системе происхо-
дит постоянная циркуляция лакокрасочного материала.

После перекрывания вентилей высокого давления и откры-
вания вентиля перепускного клапана 7 в системе начинает по-
вышаться давление лакокрасочного материала. Так как давле-
ние лакокрасочного материала в рабочих цилиндрах циркуля-
66
Рис. 3.7. Схема установки для безвоздушного распыления лакокрасочных материалов
с нагревом:

1— краскораспылитель; 2 — терморегулятор;	3 — электронагреватель;	4 — манометры;

5—аккумулятор; 6 —предохранительный клапан; 7—перепускной клапан; 8 — фильтр
тонкой очистки; Р —нагнетательный насос; 10 — трехходовые клапаны; // — воздухораспре-
делители; 12—емкость для лакокрасочного материала; 13 — всасывающий фильтр;
14—маслораспылитель; 15—регуляторы давления; 16—краны; /7—влагоотделитель;
18 — циркуляционный насос; 19—буферные емкости; 20— клапанная коробка циркуляцион-
ного насоса.

......линия лакокрасочного материала; —— лииня воздуха.

ционного насоса 18 одинаково и равно давлению лакокрасочно-
го материала в установке, то шток насоса, совершающий воз-
вратно-поступательное движение, становится уравновешенным.
При движении штока часть лакокрасочного материала вытес-
няется из одной буферной емкости 19 и через клапанную короб-
ку 20 и электронагреватель 3 (обогрев включен) поступает к
краскораспылителю 1. Одновременно такой же объем лакокра-
сочного материала подается по отводящему шлангу от краско-
распылителя через клапанную коробку во вторую буферную
емкость и рабочий цилиндр циркуляционного насоса. При об-
ратном ходе штока цикл погторяется. Таким образом осуществ-
ляется циркуляция подогретого лакокрасочного материала под
рабочим давлением в замкнутом контуре: клапанная коробка —

з*	67
электронагреватель — краскораспылитель — клапанная коробка.
При открытом клапане краскораспылителя подогретый лако-
красочный материал под рабочим давлением выбрасывается чег
рез сопло в атмосферу.

Суммарный объем буферной емкости и рабочего цилиндра
циркуляционного насоса значительно больше объема лакокра-
сочного материала, вытесняемого в систему за один ход насоса,
поэтому в емкости всегда остается некоторый объем лакокрасоч-
ного материала. Хотя в верхней части буферной емкости нахо-
дится подогретый лакокрасочный материал, теплота в осталь-
ном объеме емкости распространяется медленно, поскольку
стенки емкости снабжены ребрами охлаждения, обдуваемыми
выхлопным воздухом насоса. Благодаря этому нагревание цир-
куляционного насоса практически исключено и он все время за-
полнен холодным лакокрасочным материалом.

Установки безвоздушного распыления достаточно мощные,
их производительность по количеству распыляемого лакокра-
сочного материала колеблется от 30 до 240 кг/ч, по окрашивае-
мой поверхности от 50 до 300 м2/ч.

Окраска изделий установками безвоздушного распыления
производится в распылительных камерах или бескамерных уст-
ройствах, которые описаны в гл. 2.

3.2.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКОМ ДАВЛЕНИИ

При низком давлении удовлетворительно распыляются лишь
низковязкие лакокрасочные материалы — известковые, клеевые,
силикатные и другие строительные водные краски. Оборудова-
нием при этом служат специальные установки — краскопульты
с ручным или электрическим приводом. И в тех, и в других
установках перевод лакокрасочного материала в аэрозольное
состояние осуществляется с помощью форсунок. Применяют
центробежные форсунки двух типов: без вкладыша и с направ-
ляющим вкладышем (рис. 3.8).

Центробежная форсунка представляет собой полый цилиндр
с двумя отверстиями. Входное отверстие форсунки без вклады-
ша (рис. 3.8, а) расположено на боковой поверхности у одного
основания цилиндра, выходное — в центре другого основания.
Лакокрасочный материал в такую форсунку входит по касатель-
ной к боковой поверхности и, скользя по ее цилиндрической
стенке, получает вращение при одновременном продвижении к
выходному отверстию. В форсунку с направляющим вклады-
шем (рис. 3.8,6) лакокрасочный материал поступает не сбоку,
а через отверстие в основании цилиндра, расположенное вбли-
зи от его боковой поверхности. Вращение краски при этом обес-
68
в

a

б





Рис. 8.8. Принцип действия (а, б') н устройство (в) форсунок для распыления лакокра-
сочных материалов при низком давлении:

/—корпус; 2—винт; 3 — прокладки; 4 — шайба; 5—накидная гайка; 6 — рабочая головка;
7—входное отверстие; 8—канал.

печивается за счет вкладыша, размещенного в виде спирали по
внутренней поверхности форсунки. Форсунка этого типа обра-
зует более узкий и удлиненный факел, чем форсунка без вкла-
дыша.

Работу форсунки можно представить по рис. 3.8, в. Лако-
красочный материал по каналу 8 поступает через камеру кор-
пуса 1 и входное отверстие 7 в рабочую головку 6 и далее че-
рез отверстие в шайбе 4 выходит наружу в виде полого кону-
сообразного факела. Крепление рабочей головки на корпусе
форсунки осуществляется с помощью винта 2 через уплотни-
тельную прокладку <?; шайба 4 (имеется набор шайб с разным
диаметром отверстия) удерживается на корпусе посредством
накидной плотно навинчивающейся гайки 5.

Форсунка — это только один из основных элементов устано-
вок гидравлического распыления. Другими элементами ручных
и электрокраскопультов являются насос (ручного и механиче-
ского действия), удочка, всасывающий и нагнетательный шлан-
ги, фильтр, иногда распределительное устройство (гребенка).

Применяют поршневые (плунжерные), центробежные и диа-
фрагменные насосы, создающие давление до 0,8 МПа.

Удочка представляет собой металлический удлинитель, со-
стоящий из двух трубок диаметром 8 и 16 мм общей длиной до
2 м.

Забор и подача лакокрасочного материала к месту окраски
осуществляется с помощью вакуумных резиновых шлангов или
прорезиненных рукавов. Длина краскоподающих шлангов мо-
жет достигать 50 м, что позволяет обеспечивать широкий
фронт проведения окрасочных работ, не прибегая к частому пе-
редвижению краскопульта.

Для одновременной работы несколькими форсунками на ус-
тановках с механическим приводом применяют распределитель-
ные устройства — гребенки, которые имеют до 7 штуцеров с
кранами для присоединения шлангов от удочек.
Рис. 3.9. Электрокраскопульт СО-22:

/ — фильтр: 2 —коленчатый вал; 3 —шатун;
4 — форсунка; 5, 6— нагнетательный н вса-
сывающий шланги; 7, 8, 9 — предохрани-
тельный, всасывающий и нагнетательный
клапаны;	10 — диафрагма;	11 — муфта;

12 — выключатель; 13 — удочка; 14 — пробко-
вый кран; 15—электродвигатель; 16—соеди-
нительная штепсельная муфта.

Краскопульты ручные и с
электрическим приводом обыч-
но представляют собой порта-
тивные переносные или пере-

движные установки, поэтому
их успешно применяют в строительстве и при ремонтных рабо-
тах в бытовых условиях.

На рис. 3.9 приведена схема строительного электрокраско-
пульта СО-22. Электродвигатель 15 через муфту 11, коленча-
тый вал 2 и шатун 3 сообщает диафрагме 10 возвратно-посту-
пательное движение. При движении шатуна вниз лакокрасоч-
ный материал засасывается через фильтр 1 по всасывающему
шлангу 6 внутрь насоса, а при обратном движении шатуна вы-
талкивается через нагнетательный клапан 9 и подается по
шлангу 5 к удочке 13 с укрепленной на ней форсункой 4. Из-
быток лакокрасочного материала через клапан 7 по шлангу 5
поступает обратно в емкость. Техническая характеристика
электрокраскопульта СО-22:

Рабочее давление, МПа	0,5

Масса, кг	21

Производительность по окрашивав- 250
мой поверхности, м2/ч

Другие типы электрокраскопультов (СО-61, СО-25) по уст-
ройству и принципу действия аналогичны СО-22. Производи-
тельность электрокраскопультов от 250 до 450 м2/ч.

Ручные краскопульты имеют меньшую производительность.
Они снабжены ручным поршневым насосом с клапанным меха-
низмом и емкостью для краски. Это установки периодического
действия; их применяют в основном при проведении ремонтных
работ. Примером такой установки может служить краскопульт
СО-20А.

3.3.	АЭРОЗОЛЬНЫЕ БАЛЛОНЫ

Аэрозольные баллоны, известные также под названием аэро-
зольные упаковки, применяют для нанесения на изделия раз-
личных лакокрасочных материалов при ремонтных и подкра-
сочных работах, для нанесения надписей, трафаретов и т. п.
При их использовании не требуется какого-либо специального
оборудования.

Лакокрасочные материалы в аэрозольном баллоне смеши-
ваются с распыляющим веществом (пропеллентом), создающим
в баллоне давление, необходимое для подачи лакокрасочного
70
рис. ЗЛО. Аэрозольный баллон:

I_корпус баллона; 2—лакокрасочный мате-

риал; 3 — трубка; 4 — клапан с распыляющим
устройством; 5 — шариковый клапаи.

материала к соплу и его распы-
ления. В качестве пропеллентов
используются хладоны (фреоны),
обычно их смеси. В зависимо-
сти от вида пропеллента давление
в баллоне может достигать
0,35 МПа.

Аэрозольный баллон (рис.
3.10) является одновременно ем-
костью и аппаратом для распы-
ления лакокрасочного материа-
ла. На корпусе баллона 1 разме-
щено распыляющее устройство,
состоящее из шарикового клапа-
на 5, пружины, центрального
стержня с головкой для нажа-
тия пальцем при распылении и
верхней крышки. Распыляющее устройство размещено в корпу-
се клапана 4, который имеет отверстие (сопло). При нажатии
на клапан лакокрасочный материал под давлением газовой
фазы пропеллента выдавливается через сифонную трубку 3 и,
проходя через сопло, распыляется вследствие перепада давле-
ния и испарения пропеллента с образованием факела.

Баллоны изготавливают цилиндрической формы из жести,
легких металлов, пластмасс, стекла; они имеют повышенную гер-
метичность шовных соединений и клапанных распылительных
устройств. Стеклянные баллоны в целях безопасности защища-
ют снаружи толстослойными покрытиями на основе пластизо-
лей и порошков полимеров.

В качестве сопла применяют металлические калиброванные
шайбы (вставки) диаметром 0,2—0,5 мм. Как правило, балло-
ны заполняются аэрозольной смесью на 90—95% объема. Они
выпускаются объемом от 0,15 до 1,0 л. Для облегчения разме-
шивания краски внутрь баллона помещают металлические или
керамические шарики.

ГЛАВА 4

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ ВЫСОКОГО
НАПРЯЖЕНИЯ

При окраске изделий в электрическом поле высокого напря-
жения диспергирование лакокрасочного материала, перемеще-
ние и осаждение его частиц на окрашиваемой поверхности

71
происходит под действием электростатических сил. Благодари
возможности автоматизации процесса, экономичности (полноте
осаждения лакокрасочного материала) и хорошему качеству
покрытий этот метод широко зарекомендовал себя в промыш-
ленности и считается перспективным.

Для окраски изделий в электрическом поле применяют ста-
ционарные и ручные электроокрасочные установки, оснащенные
распылительными устройствами, которые по принципу распыле-
ния материала могут быть разделены на три группы:

1)	устройства, в которых распыление осуществляется только
под действием электростатических сил (электростатические
распылители);

2)	устройства, в которых распыление происходит с одновре-
менным участием электростатических и механических (центро-
бежных) сил (электромеханические распылители);

3)	устройства, в которых диспергирование лакокрасочного
материала осуществляется преимущественно за счет энергии
сжатого воздуха, высокого давления, ультразвука (пневмо- и
гидроэлектростатические, ультразвуковые распылители).

По принципу зарядки частиц различают установки с ионной
и контактной зарядкой.

Наибольшее практическое применение имеют стационарные
электроокрасочные установки с электромеханическими распы-
лителями и контактной зарядкой частиц.

В комплект электроокрасочных установо:: входит следующее
оборудование: распылители лакокрасочных материалов, дози-
рующие устройства, источник высокого напряжения, электро-
окрасочная камера. При работе установок обычно используется
постоянный ток напряжением 30—120 кВ.

4.1. РАСПЫЛИТЕЛИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Конструкции распылителей для нанесения лакокрасочных
материалов в электрическом поле высокого напряжения до-
статочно разнообразны. Распылители различаются по способам
диспергирования лакокрасочного материала и зарядки частиц,
по производительности, по методам подачи распыляемого ма-
териала и подвода электрического тока к распылителю и другим
признакам. Выделяют следующие группы распылителей:
электростатические, электромеханические, пневмоэлектростати-
ческие, гидроэлектростатические, ультразвуковые. Применение
тех или иных распылителей определяется многими факторами:
применяемыми лакокрасочными материалами, сложностью кон-
струкции изделия и удобством эксплуатации распылителя, а так-
же экономическими соображениями.

Электростатические распылители — наиболее простые по
конструкции распыляющие устройства. Они состоят из непо-
движной прямой горизонтально или наклонно установленной
коронирующей кромки, к которой подается лакокрасочный ма-
72
Рис. 4.1. Схема соединения (а) и устройство (<Г> щелевого электростатического распы-
лителя ЩЭР-1;

/— распылитель ЩЭР-1; // — штатив; /// — емкость для лакокрасочного материала;
IV — насос циркуляционный; V — фильтр.

/ — механизм поворота; 2—корпус распылителя; 3—наконечник для подачи лакокрасоч-
ного материала; 4 — поперечные каналы; 5 — короиирующая кромка; 6—накоиечннк для
слива лакокрасочного материала; 7—циркуляционная полость корпуса.

териал, постоянно циркулирующий в системе емкость — насос —
фильтр — распылитель — емкость. Под действием электроста-
тических сил лакокрасочный материал заряжается на корони-
рующей кромке, диспергируется на мельчайшие частицы и
осаждается на поверхности заземленного изделия. На этом
принципе работают щелевые и лотковые электростатические
распылители.

Основной частью щелевого распылителя (рис. 4.1) является
корпус, состоящий из двух разъемных половин, между которы-
ми установлена короиирующая кромка — тонкая стальная
пластина толщиной 0,2 мм. Внутри корпуса по всей его длине
имеется полость, по которой циркулирует лакокрасочный мате-
риал. Поперечные каналы, отходящие от полости, равномерно
распределены по всей длине корпуса. Распылитель укреплен
на штативе, изолированном от земли при помощи кронштейна,
и снабжен механизмом поворота, который позволяет устанав-
ливать корпус распылителя под необходимым углом наклона к
горизонтальной плоскости. Этим обеспечивается свободное
протекание лакокрасочного материала по всей циркуляцион-
ной полости. Для крепления высоковольтного шинопровода
имеется клемма. Подача лакокрасочного материала осущест-
вляется шестеренчатым насосом-дозатором по шлангам (по-
лиэтиленовым, поливинилхлоридным) через фильтр и входной
штуцер. Выходной штуцер распылителя непосредственно со-
единен с бачком для лакокрасочного материала.

Электростатический распылитель предназначен для окраски
плоских поверхностей, причем для получения равномерного
покрытия его устанавливают строго параллельно окрашивае-
мой поверхности. Количество подаваемого на коронирующую
кромку лакокрасочного материала определяется в зависимости
73
от угла наклона распылителя, вида лакокрасочного материала
и его вязкости. При малой дозировке лакокрасочного материа-
ла появляются непрокрашенные участки, при большой — лако-
красочный материал переливается через кромку, качество рас-
пыления ухудшается. Производительность щелевого распыли-
теля определяется длиной коронярующей кромки, углом наклона
распылителя, вязкостью лакокрасочного материала и меж-
электродным расстоянием и достигает 2 г/мин на 1 см корони-
рующей кромки. Несмотря на экономичность этих распылите-
лей (распыление лакокрасочного материала происходит только
при прохождении перед ним изделия), они находят ограничен-
ное применение, поскольку требуют тщательного поддержания
параметров распыления.

Электромеханические распылители. Рабочим органом этих
распылителей является подвижная коронирующая насадка, вы-
полненная в виде чаши, грибка, диска и представляющая собой
тело вращения. Насадка имеет хвостовик для закрепления на
шпинделе распылителя, к ней подводится постоянный ток высо-
кого напряжения и лакокрасочный материал. При вращении
насадки под действием центробежных сил лакокрасочный мате-
риал постепенно стекает утончающейся пленкой к острой коро-
нирующей кромке и в условиях электрического поля вытягива-
ется в нити; нити разрываются, образуя заряженные капли (ча-
стицы), которые осаждаются на поверхности заземленного
изделия.

Наиболее часто в качестве коронирующих насадок исполь-
зуют чаши и грибки различной формы (рис. 4.2). Обычно их
диаметр колеблется в пределах от 50 до 150 мм. При этом, чем
длиннее коронирующая кромка, тем лучше протекает процесс
распыления, однако одновременно возрастают центробежные
силы и усложняется эксплуатация распылителей. Для эффек-
тивного распыления лакокрасочного материала важное значе-
ние имеют радиус кромки, качество обработки поверхности и
частота вращения насадки. Обычно поверхность насадки,
контактирующую с лакокрасочным материалом, тщательно по-
лируют до степени не менее V8, а края коронирующей кромки
остро затачивают (радиус кромки не более 0,2 мм).

Рис. 4.2. Головки электромеханических распылителей чашечного (а), дискового и
грибкового (в).
Особенно распространены чашечные распылители. Чаши из-
готавливают из стали, алюминия, латуни, а в последнее время
из пластмасс, обладающих электрической проводимостью (с до-
бавкой графита или с металлическим покрытием).

По исполнению чаши могут быть с центральной подачей ла-
кокрасочного материала (через полый вал шпинделя и хвосто-
вик) и с боковой подачей (по специальной трубке, закреплен-
ной на распылителе). Для вращения коронирующей насадки
(с частотой вращения 1200—1400 об/мин) в электромеханиче-
ских распылителях обычно используется электрический привод.
Насадка распылителя, к которой подается высокое напряже-
ние, отделена от электропривода электроизоляционной стойкой
(трубой).

Грибковый распылитель по конструкции во многом анало-
гичен чашечному. Грибки изготовляют из тех же материалов,
что и чаши; рабочую (вогнутую) поверхность стальных грибков
хромируют. Лакокрасочный материал подают на вогнутую сто-
рону грибка с помощью полиэтиленовой трубки, закрепленной
снаружи в зажимах головки. Применяют грибки диаметром 60
и 100 мм, их частота вращения 1200 об/мин. Форма отпечатка
при использовании грибковых распылителей, как и чашечных,
имеет вид кольца, однако отпечатки получаются больших раз-
меров. Поэтому грибковые распылители более приемлемы при
окраске крупногабаритных изделий.

У стационарных чашечных и грибковых электромеханиче-
ских распылителей шпиндель с коронирующей насадкой и ось
привода могут быть расположены взаимно перпендикулярно или
соосно. В последнем случае распылители более компактны, име-
ют меньший вес, исключается возможность вибрации коронирую-
щей насадки; подача лакокрасочного материала может быть
только боковой.

Дисковые распылители наиболее эффективны для окраши-
вания изделий, имеющих большое отношение Lid, где L—
длина изделия, a d — характерный размер поперечного сечения.
В случае применения дискового распылителя конвейер должен
быть выполнен в виде петли или круга, в центре которого уста-
навливается распылитель. Лакокрасочный материал подается
на рабочую поверхность диска по краскоподающей трубке,
через полый вал или непосредственно в центр диска при боко-
вой подаче.

Дисковые распылители в отличие от чашечных и грибковых
образуют более направленный факел, что повышает эффектив-
ность осаждения частиц на поверхности изделия. Диски изго-
тавливают диаметром 300—500 мм. При окрашивании изделий
большой высоты головке с вращающейся дисковой насадкой
придают возвратно-поступательное движение по высоте.

На рис. 4.3, а изображен один из наиболее распространен-
ных электромеханических распылителей — распылитель ЭР-1М
чашечного типа. Он состоит из изоляционной стойки 4, на
Рис. 4.3. Электромеханические распы-
лители:

а — ЭР-1М (схема); б—ЭР-7 (общий вид).

/ — станина; 2—электропривод; 3—за-
жимное устройство; 4—стойка изоля-
ционная; 5— короиирующая насадка;
6—головка.

одном конце которой за-
креплена головка 6, а на
другом — электропривод 2.
Внутри стойки проходит пе-
редаточный валик, выпол-
ненный из изоляционного
материала и связывающий

электродвигатель через ко-
нические шестерни с полым шпинделем головки. Чаши
и грибки закрепляются на шпинделе. На головке рас-
пылителя предусмотрена клемма для подсоединения кабеля
высокого напряжения. Изоляционная стойка с головкой и
электроприводом устанавливается с помощью зажимного
устройства на станине, причем она может быть повернута в
вертикальной плоскости.

Распылитель комплектуется тремя параболическими чаша-
ми диаметром 50, 100 и 150 мм, а также грибком диаметром
60 мм. При работе с чашами лакокрасочный материал подает-
ся по штуцеру через полый шпиндель головки распылителя; при
работе с грибком — по полиэтиленовой трубке, закрепленной

снаружи в зажимах головки.

Аналогичное устройство имеет распылитель ЭР-7, отличаю-
щийся наличием системы внутренней зарядки лакокрасочного
материала и повышенной безопасностью в работе (рис. 4.3,6).

Электромеханические распылители получили наиболее широ-
кое распространение при окраске изделий в электрйческом поле.
Они отличаются простотой устройства и надежностью в
эксплуатации. Основными недостатками электромеханических
распылителей является их небольшая производительность (не
более 3 г/мин на 1 см коронирующей кромки) и, следователь-
но, необходимость размещения в камере большого числа рас-
пылителей, а также неэффективность применения для окраски
изделий сложной конфигурации.

Пневмоэлектростатические распылители конструктивно име-
ют много общего с пневматическими краскораспылителями
дистанционного управления. Разница состоит в том, что запор-
ный клапан-игла для лакокрасочных материалов заканчивается
выступающим наружу тонким электродом, к которому специаль-
ным высоковольтным кабелем подводится необходимое высокое
напряжение (отрицательный полюс). С целью ограничения
тока короткого замыкания между концом кабеля и элект-
родом включается большое ограничительное сопротивление.
Пневмоэлектростатические распылители в отличие от пневма-
тических изготовляют в основном из диэлектрических мате-
риалов.

Распыление лакокрасочного материала осуществляется за
счет кинетической энергии сжатого воздуха, а зарядка частиц,
их движение и осаждение на изделии — энергии электрическо-
го поля. Механизм зарядки частиц аэрозоля в основном ионный,
так как частицы приобретают электрический заряд в результа-
те осаждения на их поверхности ионов воздуха, образующихся
в поле коронного разряда.

На рис. 4.4 изображен автоматический пневмоэлектроста-
тический распылитель КЭП-2, в котором обеспечивается эф-
фективная зарядка лакокрасочного материала и ионизация по-
тока воздуха, подаваемого в распылительную головку.

Распыляющее устройство закреплено на корпусе 2 головки,
который в свою очередь при помощи изоляционной трубы 11
соединен с корпусом 3 распылителя. Внутри изоляционной тру-
бы размещены краскопровод и воздуховоды, в которых проис-
ходит предварительная зарядка лакокрасочного материала и
сжатого воздуха, подаваемого на распыление. В изоляционной
трубе размещен также высоковольтный кабель 10.

Зарядное устройство распылителя (рис. 4.5) состоит из
двух электродов 1 и 2. Электрод 1, на который подается высо-
кое напряжение, представляет собой хорошо обтекаемое тело,
соосно расположенное в канале для лакокрасочного материала.
Электрод 2 выполнен в виде цилиндрической обкладки, которая
заземлена. Лакокрасочный материал, протекая по кольцевому
зазору между электродами, подвергается действию электриче-
ского поля большой напряженности. В это время происходит
интенсивное насыщение лакокрасочного материала носителями
электрических зарядов.

Механизм дистанционного управления работает с помощью
сжатого воздуха. Распылитель крепится на подставке или меха-
низме перемещения; для этого в его корпусе имеются четыре от-
верстия. Конструкцией распылителя предусмотрена циркуляция

Рис. 4.4. Автоматический пневмоэлектростатический распылитель КЭП-2:

1— головка воздушная; 2—корпус Головин; 3—корпус распылителя; 4 — втулка регулиро-
вочная; 5, б—регуляторы; 7-9—штуцеры; 10—кабель высоковольтный; // — труба изоля-
ционная; /2—игла запорная; 13 — сопло материальное.
Сжатый
воздуй

Рис. 4.5. Зарядное устройство пневмо-
электростатического распылителя:
/» 2—электроды; 3—корпус.

лакокрасочного материала
при кратковременном от-
ключении распылителя, ла-
кокрасочный материал в

этом случае поступает в
корпус через штуцер 7 и, не проходя в распылительную
головку, сливается через штуцер 9. Ход запорной иглы регу-
лируется втулкой 4. Регулирование количества подаваемого
в воздушную головку воздуха, формы факела и дисперсности
распыленного материала осуществляется регуляторами 5
и 6.

Распылитель работает следующим образом. Сжатый воздух,
поступающий в корпус распылителя через штуцер 8, проходит
по каналам корпуса и воздуховодам, где ионизируется и на-
правляется в воздушную головку. Одновременно воздух посту-
пает в камеру поршня, соединенного с запорной иглой, переме-
щает поршень и запорную иглу, открывая выход заряженному
лакокрасочному материалу.

Имеются конструкции пневмоэлектростатических распыли-
телей, в которых используется принцип создания неподвижного

аэрозоля лакокрасочного материала сжатым воздухом с после-
дующей зарядкой частиц коронирующими электродами. Непо-
движность аэрозоля достигается, когда скорость истечения ла-
кокрасочного материала из сопла станет равной противополож-
но направленной линейной скорости вращения сопла. При этом
лакокрасочный материал более полно осаждается на поверхно-
сти окрашиваемого изделия, так как на движение частиц не
оказывают влияние какие-либо другие силы, кроме электроста-
тических.

Пневмоэлектростатические распылители работают при дав-
лении воздуха 0,15—0,5 МПа; их применяют для распыления
лакокрасочных материалов с более широким диапазоном элект-
рических свойств по сравнению с электростатическими и элект-
ромеханическими распылителями; они обладают более высокой
производительностью (например, для КЭП-2 она составляет
0,1—0,3 кг/мин) и позволяют окрашивать изделия сложной
конфигурации. Недостатком этих распылителей является отно-
сительная сложность устройства 'головок и повышенные потери
лакокрасочного материала.

Гидроэлектростатические распылители — аналоги краско-
распылителей гидравлического (безвоздушного) распыления,
модернизированные применительно к условиям нанесения мате-
риалов в электрическом поле высокого напряжения. В основном
применяют распылители с внутренней зарядкой частиц. Они
имеют большую производительность; с их помощью можно ок-
рашивать объемные изделия достаточно сложной конфигура-
ции.

На рис. 4.6 приведена схема гидроэлектростатического рас-
пылителя КРГЭ-1.

Корпус распылителя 10 изготавливается из алюминиевого
сплава. В верхней его части имеется продольное отверстие для
подвода кабеля высокого напряжения 16 к зарядному устрой-
ству 3. В нижней части корпуса имеются два соосных отверстия
для сальникового уплотнения тяги клапана 4 и толкателя 12
механизма включения высокого напряжения, а также отверстие
для размещения фильтра тонкой очистки 8 и крепления шланга
высокого давления, соединяющего распылитель с насосом вы-
сокого давления. К корпусу крепится полая рукоятка, в которой
размещается микропереключатель и кабель высокого напряже-
ния, а также пусковой крючок 15, с помощью которого управ-
ляют клапаном подачи краски и механизмом включения высо-
кого напряжения.

Ствол 7 обычно изготавливается из капролона. Он служит
для размещения ограничительных сопротивлений, крепления
распыляющего устройства, а также для обеспечения минималь-
но необходимого расстояния между металлическими частями
распылителя и его зарядным устройством. Нижнее сквозное от-
верстие ствола служит для подачи лакокрасочного материала
из полости корпуса к распылительному устройству через кла-
пан, а также для размещения клапанной системы, которая
состоит из запрессованной в обойму цилиндрической втулки, ша-
рика, жестко связанного со стержнем из диэлектрического ма-
териала, и тяги (струны), соединяющей стержень с цилиндри-
ческим ползуном 14 пускового крючка 15.

Распыляющее устройство 2 принципиально не отличается
от устройства, применяемого в установках безвоздушного рас-
пыления, но в отличие от последнего в обойму сопла запрессо-
ваны две иглы 1, обеспечивающие зарядку частиц распыленного
лакокрасочного материала.

Рис. 4.6. Гидроэлектроста-
тический краскораспыли-
тель КРГЭ-1:

1	— коронирующие электро-
ды; 2 — распыляющее устрой-
ство; 3— зарядное устрой-
ство; 4 — тяга клапана;

5	— трубки; 6 — сопротивление
ограничительное; 7— ствол;

8	— фильтр; 9 — уплотнение
сальниковое; 10— корпус рас-
пылителя;	// — крючок;

12 -толкатель механизма
включения высокого напря-
жения; 13 — микропереклю-
чатель; 14— ползун; /5—пу-
сковой крючок; 16—кабель
высокого напряжения; /7—ру-
коятка; 18—штырьковый
разъем.
Распылитель включается в работу следующим образом. При
нажатии на пусковой крючок 15 при помощи зуба перемещает-
ся цилиндрический ползун 14, который давит на толкатель 12
механизма включения высокого напряжения и, преодолевая
усилие пружины, пережимает его. Толкатель воздействует на
кнопку микропереключателя и замыкает его контакты. При
этом высокое напряжение подается на иглы распыляющего уст-
ройства 2. При перемещении ползуна связанная с ним тяга 4
увлекает стержень и шарик клапана, в результате чего лако-
красочный материал поступает под высоким давлением к рас-
пыляющему устройству, где диспергируется и заряжается.

Наиболее совершенный в настоящее время распылитель
КРГЭ-1 имеет следующую техническую характеристику;

Производительность по распыляемому лако- 0,3—0,8
красочному материалу, кг/мин

Давление распыления, МПа	4—8

Подводимое напряжение, кВ	60

4.2.	ДОЗИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Подача и дозирование лакокрасочных материалов для элект-
рораспылителей осуществляется дозаторами, или дозирующими
устройствами. Из разнообразных устройств подобного типа в
промышленности получили распространение дозаторы, рабо-
тающие по принципу объемного дозирования лакокрасочного
материала с помощью шестеренчатых насосов. Они просты в из-
готовлении, работают стабильно без пульсаций, однако срок их
службы недостаточно большой из-за быстрого срабатывания
шестерен насоса.

Плавное изменение подачи лакокрасочного материала произ-
водится регулированием частоты вращения шестерен насоса.
Наиболее часто используют малогабаритные насосы с частотой
вращения шестерен от 10 до 100 об/мин и расходом лакокра-
сочного материала в пределах 20—200 г/мин. Частота враще-
ния шестерен насоса регулируется с помощью механических ва-
риаторов, работающих от электродвигателей переменного тока.
При применении электродвигателей постоянного тока частота
вращения шестерен насоса регулируется путем изменения по-
даваемого на электродвигатель напряжения.

На рис. 4.7 изображен дозатор краски ДКХ-3. Дозатор пред-
ставляет собой блок из пяти шестеренчатых насосов, соединен-
ных приводными электроизоляционными валками с электродви-
гателями через бесступенчатые вариаторы. Вариаторы с электро-
двигателями установлены на общем основании. Шестеренчатые
насосы закреплены на кронштейне, который соединен с основа-
нием изоляторами, тем самым обеспечивается надежная изо-
ляция системы краскоподачи от земли и предотвращается утеч-
ка тока через лакокрасочный материал,
Рис. 4.7. Дозатор краски
ДКХ-3:

1	— шестеренчатые насосы:

2	— кронштейн;	3 —изоляторы;

4—бак с мешалкой; 5-варна-
торы; 6 — приводные валки.

Конусные вариато-
ры представляют собой
фрикционную пару из
ведущего колеса в ви-
де конуса с большим
углом при вершине и
ведомого плоского ко-
леса. Регулирование
числа оборотов ведо-

мого колеса осущест-

вляется путем изменения положения (перемещения в вертикаль-
ном направлении) ведущего колеса относительно ведомого.

Подача лакокрасочного материала к насосам происходит са-
мотеком по шлангам из бака объемом 95 л, установленного на
изоляционной подставке. Для перемешивания лакокрасочного
материала бак оборудован мешалкой с пневмоприводом. Число
оборотов мешалки регулируется изменением подачи сжатого
воздуха. Бак с лакокрасочным материалом размещается внут-

ри камеры электроокраски.

При работе с пневмоэлектростатическими распылителями
обычно используется пневмодозирование из бачка с лакокрасоч-
ным материалом. Дозатором для гидроэлектростатического рас-
пылителя служит специальный насос высокого давления. Для
дозирования порошковых красок широко используются эжекци-
онные устройства.

4.3.	ИСТОЧНИКИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В промышленности в электроокрасочных установках исполь-
зуют источники высокого напряжения (ИВН) четырех типов:
кенотронные выпрямители, каскадные и роторные электростати-
ческие генераторы, а также электрогазодинамические гене-
раторы.

К кенотронным ИВН относится высоковольтно-выпрямитель-
ное устройство В-140-5-2 (рис. 4.8), широко применяемое в ста-
ционарных электроокрасочных установках. Устройство работа-
ет по однофазной, однополупериодной схеме выпрямления тока
с заземленным положительным полюсом и состоит из высоко-
вольтного (повышающего) трансформатора 3, помещенного в
бакелитовый цилиндр с трансформаторным маслом, кенотро-
на 2 и трансформатора 1 накала кенотрона. Основным недостат-
ком кенотронных выпрямителей является большая пульсация
выпрямленного тока, что отрицательно сказывается на значении
Рис. 4.8. Высоковольтно-выпрямительное устройство
В-140-5-2:

1 — трансформатор накала кенотрона; 2—кенотрон;

3 — высоковольтный (повышающий) трансформатор.

заряда частиц лакокрасочного материа-
ла (в момент падения тока) и, соответ-
ственно, полноте их осаждения на из-
делиях. Кроме того, ток короткого замы-
кания слишком велик (200 мА), что
повышает пожароопасность электроокра-
сочных установок.

Каскадные электростатические гене-
раторы находят применение в установ-
ках ручной электроокраски. Генератор

состоит из трех основных узлов: блока умножения, высоко-
вольтного трансформатора и схемы управления. Каскадные

электростатические генераторы отличаются от кенотронных вы-
прямителей меньшими габаритными размерами, более низким
коэффициентом пульсации и меньшей опасностью при исполь-

зовании.

Роторные электростатические генераторы применяются в
ручных и стационарных электроокрасочных установках и пред-
ставляют собой индукционные машины роторного типа. Они
компактны, обладают малой емкостью, выходной ток не имеет
пульсаций, но отличаются сложностью изготовления.

Электрогазодинамические генераторы (ЭГДГ) относительно
просты по устройству, имеют малые габаритные размеры, что
позволяет встраивать их непосредственно в корпус распылите-
ля; также характеризуются малой емкостью и поэтому менее
опасны для обслуживающего персонала. В основу работы элект-
рогазодинамического генератора положен принцип переноса
электрических зарядов быстродвижущимися струями газа или
пара. Генератор обеспечивает высокое рабочее напряжение при
относительно малых значениях тока.

4.4.	ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К вспомогательному оборудованию, которое входит в комп-
лект установок для нанесения лакокрасочных материалов в
электрическом поле, относят защитную аппаратуру, блокиро-
вочные и сигнальные устройства; элементы высоковольтного
оборудования — шинопроводы, высоковольтные кабели, изоля-
торы и др.; механизм перемещения распылителей.

Защитная аппаратура применяется для обеспечения безо-
пасности обслуживания стационарных установок. Она включает
ограничительное сопротивление (обеспечивает ограничение
тока в высоковольтной цепи при коротком замыкании или при
изменении межэлектродного пространства) и автоматический
разрядник для снятия остаточного заряда с изделий и зазем-
82
ления шинопровода. Этой же цели служат автоблокировочные
устройства, а также звуковая и световая сигнализации, срабаты-
вающие при возникновении неисправности аппаратуры; имеет-
ся световое табло, сигнализирующее о включении аппаратуры.

Для подачи высокого напряжения от ИВН к коронирующим
электродам распылителя используются гибкие высоковольтные
кабели типа КВП-1/200 и КВП-1/300 с полиэтиленовой изоля-
цией, а также жесткие высоковольтные шинопроводы, состоящие
из стальных или латунных никелированных (хромированных)
трубок диаметром 10—20 мм. Высоковольтные шинопроводы
закрепляют на концах опорных и проходных высоковольт-
ных изоляторов. Подключаются распылители к шинам высокого
напряжения гибкими проводниками со специальными зажима-
ми на концах.

При окрашивании на стационарных установках изделий
больших габаритных размеров для уменьшения числа распы-
лителей, устанавливаемых по высоте изделия, и получения бо-
лее равномерного покрытия распылителям во время работы
придают возвратно-поступательное перемещение. В промышлен-
ности получили распространение два типа механизмов переме-
щения (роботов): качающие и прямоходные. Механизм качаю-
щего типа (рис. 4.9) относительно прост в изготовлении и обслу-
живании, но занимает большую площадь. При его применении
распылители перемещаются по дуге окружности, но имеют
ограниченную амплитуду движения. Качающие роботы не всег-
да обеспечивают равномерное окрашивание изделий по высоте.

Рис. 4.9. Механизм качающего типа:

/ — плита; 2 — электродвигатель; 3 — стойка; 4—противовес; 5 — кронштейн; 6 — штанга*
7 — хомут для крепления распылителей; 8 — тяга; 9— кривошип; /0 —редуктор.

Рис. 4.10. Прямоходиый перемещающий механизм:

/—планка; 2 —выключатели коицевые; 3 —цепь; 4 —траверса; 5 —кожух; 6 —ходовые
ролики; 7— ролики подпружиненные; 8—противовес; 9 — звездочка; 10 — кронштейн;
// — швеллер; /2—стойка трубчатая; 13— редуктор.
Более совершенны прямоходные механизмы возвратно-поступа-
тельного перемещения (рис. 4.10). Такой механизм может быть
установлен на специальную раму с пневмоприводом, что позво-
ляет перемещать распылители в поперечном направлении, при-
ближая или отдаляя их от окрашиваемого изделия, что удобно,
если окрашиваются изделия разных размеров.

4.5.	ЭЛЕКТРООКРАСОЧНЫЕ КАМЕРЫ

Назначение электроокрасочных камер — создание условий
проведения процесса, ограничение зоны распыления лакокрасоч-
ного материала, насыщенной парами растворителей, и ограж-
дения обслуживающего персонала от оборудования, находяще-
гося под высоким напряжением.

К электроокрасочным камерам предъявляются требования
по санитарной, пожарной и электробезопасности; они должны
обеспечивать полное удаление растворителей (препятствовать их
распространению в цех), быть безопасными в работе и в обслу-
живании.

В стационарных установках применяют исключительно раз-
борные камеры проходного типа. Изделия в них поступают на
подвесном или напольном конвейере через соответствующие
рабочие проемы. Конструкции электроокрасочных камер и их
размеры определяются габаритами окрашиваемых изделий,
числом и типом распылителей, установленных в камере. Все
электроокрасочные камеры снабжены вытяжной или приточно-
вытяжной вентиляцией. Как правило, в них отсутствуют гидро-
фильтры, так как свыше 90% наносимых лакокрасочных мате-
риалов осаждается на изделиях.

На рис. 4.11 и 4.12 приведены принципиальная схема и
устройство установки для нанесения лакокрасочных материалов
в электрическом поле высокого напряжения. Камера представ-
ляет собой металлическую конструкцию (каркас, собранный из
стоек, ригелей и облицовочных панелей). Верхняя часть камеры

Рис. 4.11. Схема электроокра-
сочной установки:

1—источник высокого напря-
жения; 2—короб вентиля-
ционный; 3—изолятор; 4—ро-
лики конвейера; 5—светиль-
ники;	6—корпус камеры;

7 — подвеска; 3— окрашивае-
мые изделия; 9—чаша рас-
пылителя; 10— бак с лако-
красочным	материалом;

11 — пульт	управления;

12—транспортный проем ка-
меры: 13 — шланги для по-
дачи лакокрасочного мате-
риала; 14— дозатор; /5-стой-
ка изоляционная.
Рис. 4.12. Устройство электроокрасочной установки;

1— воздуховод вытяжной; 2 —заслонки; 3 — высоковольтно-выпрямительное устройство;
4— кабель высоковольтный; 5 — ограждение; 6 — короб; 7 — фильтр сетчатый; 8 — распыли-
тель электромеханический; 9 — вентилятор центробежный; /О—металлический каркас;
11 — механизм возвратно-поступательного перемещения электрораспылителей; 12—огра-
ждающая панель; 13—изолятор; 14—дозатор лакокрасочного материала; 15—патрубок
вытяжной.

для удобства наблюдения за работой электроокрасочного обо-
рудования обычно застекляется.

Для обслуживания электрораспылителей, дозирующих насо-
сов и баков с лакокрасочным материалом в камере имеется дверь,
оборудованная защитными блокировочными контактами, кото-
рые обеспечивают выключение высокого напряжения и зазем-
ление всех высоковольтных коммуникаций при открывании
дверей.

Система приточно-вытяжной вентиляции обеспечивает уда-
ление паров растворителей и подачу свежего воздуха. Воздухо-
обмен в камере рассчитывается, исходя из допустимой концент-
рации паров растворителя и скорости движения воздуха внутри
камеры и в ее проемах. При этом скорость движения воздуха
внутри камеры устанавливается равной 0,2—0,3 м/с, в откры-
тых проемах 0,4—0,5 м/с.

Отсос воздуха, загрязненного растворителем, осуществляется
через воздуховоды, расположенные в нижней части камеры и
по высоте в углах камеры. Вертикальные воздуховоды и гори-
зонтальные патрубки имеют заслонки (щели) для регулирова-
ния отсоса воздуха как по высоте, так и по длине камеры.
Общий объем отсасываемого вентиляторами воздуха регули-
руется дроссель-клапанами, установленными на выхлопных
воздуховодах. Отсасываемый из камеры воздух восполняется за
счет естественного подсоса воздуха через транспортные проемы
или подачи очищенного (или кондиционированного) воздуха в
короб с ячейковыми фильтрами, расположенными на перекры-
тии камеры.

Источник высокого напряжения размещается за пределами
камеры, чаще всего на перекрытии камеры, и ограждается ме-
таллическими сетками. Это позволяет максимально использо-
вать высоту помещения цеха и сократить длину высоковольтных
шинопроводов. Управление работой установки электроокраски
осуществляется с пульта управления.

Для окраски крупногабаритных изделий (например, ваго-
нов) при их серийном производстве применяются передвижные
электроокрасочные установки. В этом случае электроокрасоч-
ная установка перемещается вдоль неподвижно стоящего изде-
лия; она представляет собой металлическую конструкцию в ви-
де портала, установленного на самоходной тележке с электро-
приводом.

4.6. УСТАНОВКИ ДЛЯ РУЧНОЙ ЭЛЕКТРООКРАСКИ

Для нанесения лакокрасочных материалов на поверхность
изделий различных размеров и конфигурации, особенно решет-
чатых объемных конструкций, изготавливаемых в условиях мел-
косерийного или индивидуального производства, а также при
ремонтных работах широко применяются передвижные уста-
новки с ручными электрораспылителями. Основными узлами
этих установок являются электрораспылитель с кабелем высо-
кого напряжения и краскоподающим шлангом, высоковольтный
генератор и краскоподающее дозирующее устройство. Обычно
все узлы установки монтируются на передвижной тележке.

Применяют электрораспылители, в которых используются
принципы электромеханического, пневмоэлектростатического и

Рис. 4.13. Установка ручной электроокраски УЭРЦ-1:

7 —ручной электрораспылитель; 2 — генератор; 3 — тележка; 4 —дозирующее устройство;
5—баки для лакокрасочного материала и растворителя.
Рис. 4.14. Ручной электромеханический распылитель:

1 — короиирующая насадка (чаша); 2— валик; 3—ствол; 4—шлаиги для подачи лакокра-
сочного материала; 5—электродвигатель; 6—рукоятка; 7—кабель низковольтный; 8—стер-
жень; 9—штекер; 10 — крючок пусковой; 11 — кабель высоковольтный; 12—валик привод-
ной; 13—ограничительное сопротивление; 14 — наконечник.

гидроэлектростатического распыления. При окраске труб,
решеток и других подобных изделий, имеющих гладкие поверх-
ности, рекомендуется применять распылители с вращающейся
коронирующей насадкой типа чаши. Ручной пневмоэлектроста-
тический распылитель эффективно используют при окраске
изделий сложной конфигурации с углублениями, ребрами и т. п.

На рис. 4.13 изображена установка ручной электроокраски
УЭРЦ-1 с электромеханическим распылителем. Источником
высокого напряжения в установке служит высоковольтный
каскадный генератор 2. Дозирующее устройство 4 включает
электродвигатель с шестеренчатым насосом и баки 5 для
лакокрасочного материала и растворителя.

Ручной электромеханический распылитель (рис. 4.14) этой
установки выполнен в виде пистолета. Внутри ствола 3 между
элементами, подводящими ток к коронирующей насадке 1, и
концом кабеля высокого напряжения 11 подключено добавоч-
ное ограничительное сопротивление 13, способствующее умень-
шению интенсивности возможного искрового разряда. Распы-
литель комплектуется тремя чашами диаметром 50, 80 и 100 мм
с боковой подачей лакокрасочного материала. К распылителю
подсоединяется кабель высокого напряжения 11 с токосъемни-
ком на конце, низковольтный кабель 7 для питания электро-
двигателя и шланг 4 для подачи лакокрасочного мате-
риала.
Рис. 4.15. Схема установки ручной гидроэлек-
тростатической окраски типа УГЭР-3:

1 — насос высокого давления; 2 — шланг высо-
кого давления; 3—пневмопривод; 4—заборный
шланг; 5 —каскадный генератор; 6 — гидроэлек-
тростатический распылитель; 7—высоковольт-
ный кабель; 8—подставка.

Установка УЭРЦ-1 применяет-
ся в машиностроении и вагоно-
строении, она достаточно безо-
пасна при эксплуатации (ток ко-
роткого замыкания не превыша-
ет 300 мкА). Производитель-

ность в зависимости от диаметра чаще составляет по распыляе-
мому лакокрасочному материалу 25—180 г/мин, по окрашивае-
мой поверхности 40—ПО м2/ч.

Более универсальна и производительна установка УЭРЦ-4,
которая отличается от установки УЭРЦ-1 тем, что она комп-
лектуется двумя распылителями (электромеханическим и
пневмоэлектростатическим) и имеет электризатор, предназна-
ченный для предварительной зарядки лакокрасочного материа-
ла. Такая зарядка исключает возможность искрообразования,
а наличие пневмоэлектростатического распылителя позволяет
использовать установку УЭРЦ-4 для нанесения лакокрасочных
материалов с более широким диапазоном их электрических
свойств и на изделия более сложной конфигурации. Произво-
дительность этой установки по распыляемому материалу (при
использовании пневмоэлектростатического распылителя) до-
стигает 250 г/мин, давление подаваемого на распыление воз-
духа 0,5—0,6 МПа. Установки УЭРЦ-1 и УЭРЦ-4 транспорта-
бельны и легко передвигаются к месту работы; масса установки
УЭРЦ-1 70 кг, УРЭРЦ-4 93,5 кг.

Удобными и высокопроизводительными являются установки
типа УГЭР с ручными гидроэлектростатическими распылите-
лями, Они применяются для окраски крупногабаритных
изделий методом безвоздушного распыления с зарядкой
частиц лакокрасочного материала в поле высокого на-

пряжения.

На рис. 4.15 изображена установка для ручной гидро-
электростатической окраски УГЭР-3. Распыляющее устройство
краскораспылителя этой установки принципиально не отли-
чается от устройств, применяемых в установках, безвоздушного
распыления, но имеет два коронирующих острия (иглы),
выступающих на 10 мм и обеспечивающих зарядку частиц
распыленного лакокрасочного материала.

При включении установки УГЭР лакокрасочный материал
из емкости через заборный шланг с фильтром грубой очистки
подается насосом высокого давления в распылитель; затем при
нажатии на пусковой крючок одновременно с распылением
материала на коронирующие электроды подается высокое
Напряжение. Лакокрасочный материал заряжается и в виде
факела направляется к изделию.

Более совершенной моделью установок этого типа является
установка УГЭР-4. Она отличается от установки УГЭР-3
улучшенными характеристиками работы распылителя, техно-
логичностью изготовления, удобством эксплуатации и обслужи-
вания. В качестве источника высокого напряжения применяется
преобразователь ПВС-63-0,5.

При нанесении лакокрасочных материалов ручными электро-
распылителями окрашиваемые изделия должны быть надежно
заземлены; сопротивление заземления не должно превы-
шать 10 Ом.

Окраска изделий установкой ручной электроокраски про-
водится обычно в специальных камерах, оборудованных вытяж-
ной вентиляцией. Размеры камеры должны обеспечивать удоб-
ство работы распылителем без касания им стенок камеры.
Расстояние от окрашиваемых изделий, а также от головки
распылителя до стенок камеры принимается равным 0,8—1,2 м.

ГЛАВА 5

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ ОКУНАНИЕМ, ОБЛИВОМ И ВАЛКОВЫМ

МЕТОДОМ

Нанесение лакокрасочных материалов окунанием, обливом
и валковым методом не связано с их переводом в аэрозольное
состояние; жидкий материал приводится в непосредственный
контакт с окрашиваемой поверхностью и удерживается на ней
в результате адсорбции и когезии материала и сил поверхност-
ного натяжения. Имея общую основу, перечисленные методы
однако существенно различаются по аппаратурному оформле-
нию.

5.1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОКРАСКИ ОКУНАНИЕМ

Нанесение лакокрасочных материалов на поверхность
окунанием — один из наиболее простых и высокопроизводи-
тельных методов. Разновидностями этого метода являются
обычное окунание, окунание с выдержкой в парах раствори-
телей, окраска в барабанах и протягиванием изделий через
ванну с лакокрасочным материалом.

Установки для окраски окунанием с обычным стоком и с
выдержкой в парах растворителей во многом однотипны.
Применяют установки, главной составной частью которых слу-
жат ванны. Размеры ванн определяются размерами окрашива-
емых изделий. При окраске мелких изделий в условиях еди-
ничного и мелкосерийного производства применяют ванны
Рис. 5.1. Схема установки для окраски окуна-
нием:

1— ванна; 2—мешалка; 3—труба аварийного
слива; 4 — насос; 5 — фильтр; 6—сточный ло-
ток; 7—корпус камеры; 8—вентилятор; 9—из-
делие; 10—конвейер; 11—труба перелнвная.

объемом
До 0,5
сварные
ванные

от нескольких литров
м3. Это металлические
конструкции, оборудо-
перемешивающими уст-

ройствами и местной вытяжной
вентиляцией. Изделия подаются
и извлекаются из ванны вручную
или с помощью средств малой
механизации (тельферы, подъемники). Сток избытка лакокра-
сочного материала обычно осуществляется непосредственно над
ванной. В установках для окрашивания изделий небольших
размеров, транспортируемых на подвесном конвейере непре-
рывного действия, ванна монтируется в камере, которая обо-
рудована вентиляционным вытяжным агрегатом. Нередко пре-
дусматривается перемешивающее устройство. Принципиальная
схема такой установки дана на рис. 5.1.

При массовом и крупносерийном производстве изделия
окрашивают в установках, имеющих две зоны: зону окраски
и зону стока избытка лакокрасочного материала (длина зоны
стока рассчитывается по времени стекания — 5—15 мин).

Установка представляет собой агрегат туннельного типа,
состоящий из камеры, ванны окунания и лотка для стока из-
бытка лакокрасочного материала с поверхности изделий, систем
перемешивания и фильтрования материала, вытяжной вентиля-
ции и системы автоматического управления. Камера — кон-
струкция проходного типа — служит для ограждения простран-
ства, в котором окрашиваются изделия, от помещения цеха.
Металлический каркас камеры облицован металлическими па-
нелями, имеющими остекленные проемы для наблюдения за
процессом окраски.

Ванны с лакокрасочным материалом располагаются внутри
камеры. Их объем может колебаться от нескольких десятков
литров до десятков кубических метров. Глубина ванны прини-
мается на 100—150 мм больше максимальной высоты окраши-
ваемого изделия, а ширина ее устанавливается в зависимости
от ширины изделий с учетом размещения коллекторов для
перемешивания лакокрасочного материала. Длина ванны
должна допускать свободный вход и выход изделий при их
транспортировании. Ванна оборудуется трубопроводами для
аварийного слива и для заполнения лакокрасочным материа-
лом, подаваемым из краскозаготовительного отделения цеха, а
также устройствами для перемешивания лакокрасочного
материала (насосы центробежные, вихревые, центробежно-
во
вихревые, шестеренчатые, реже мешалки), фильтрами и тепло-
обменниками. Транспортирование изделий осуществляется под-
весным конвейером периодического или непрерывного дей-
ствия — цепным однониточным или штанговым двухниточным;
скорость движения конвейера непрерывною действия 0,1—
2,5 м/мин.

Кроме стационарных находят применение ванны, автома-
тически поднимающиеся и опускающиеся в ритме движения
конвейера по мере прохождения изделий над ними. Известны

также конструкции установок с автоматическим опусканием
подвесок с изделиями или в виде робота, который снимает
с конвейера изделие, погружает его и извлекает из ванны, а
затем вновь навешивает на транспортирующий конвейер. Во
всех этих случаях конвейер проходит над ванной без спусков
и подъемов, что позволяет существенно уменьшить объем
ванны окунания и соответственно площадь окрасочного участка.

На рис. 5.2 представлена установка для окраски окунанием
с последующей выдержкой изделий в парах растворителей.
Изделия, навешенные на конвейер 4, трасса которого имеет
соответствующие изгибы, погружаются в ванну 1 с лакокрасоч-

ным материалом, извлека-
ются из нее и направляются
в паровой туннель 5 для
разравнивания покрытия.

Рис. 5.2. Схема (а) и общий вид (<7)
установки для окраски окунанием с вы-
держкой изделий в парах растворителя;

/ — ванна окунания; 2, 7 —тамбуры; 3,
б —воздушные завесы; -/—подвесной
конвейер; 5 — паровой туннель; 8 — кало-
рифер; 9—вентилятор системы рецир-
куляции; 10—насос подачи растворите-
ля; // — мерный бачок; 12— перегородка;

13 — насос; 14 — магнитный фильтр;

15 — фильтр тонкой очистки; 16 — тепло-
обменник.
Ванна окунания оборудована системой перемешивания и
разделена перегородкой 12 на рабочую часть и карман, в кото-
ром установлены сетки для гашения пены. Перемешивание
лакокрасочного материала осуществляется насосом /3; мате-
риал забирается из нижней части ванны и кармана и подается
в придонную часть ванны через распределительный коллектор.
Удаление пены образующейся в процессе работы ванны, до-
стигается подачей части циркулирующего лакокрасочного
материала параллельно зеркалу ванны в верхнюю ее часть
через специальные насадки. Вся пена при этом переносится
через переливную перегородку 12 в карман. Оптимальная ско-
рость поверхностного течения лакокрасочного материала при
этом составляет 0,1—0,4 м/с.

Надежность работы системы перемешивания обеспечивается
установкой параллельно двух насосов: основного и резервного.
Для очистки от загрязнений и термостатирования лакокрасоч-
ный материал, циркулирующий в системе, проходит через маг-
нитный фильтр 14, фильтр тонкой (типа ФДЖ-50, ФДЖ-80)
или грубой очистки 15 и теплообменник 16. Фильтр грубой
очистки представляет собой стакан с вырезами, обтянутый
металлической сеткой и заключенный в металлический кожух.
В отличие от фильтра тонкой очистки пластинчатого типа, он
более стабилен в работе с пигментированными материалами —
красками и грунтовками. Требуемая вязкость лакокрасочного
материала в процессе работы ванны поддерживается автомати-
ческой дозировкой растворителя из мерного бачка 11 через
клапан с исполнительным механизмом.

Паровой туннель 5 непосредственно примыкает к ванне
окунания 1. Он представляет собой металлический каркас
с обшивкой из листовой стали. Для стока избытка лакокрасоч-
ного материала днище парового туннеля имеет V-образную
форму с наклоном 5—8° в сторону ванны и покрывается лис-
том из цветного металла или полимерного материала, стойкого
к растворителям.

Камера имеет входной 2 и выходной 7 тамбуры. Для пре-
дотвращения выхода паров растворителей через транспортные
проемы тамбуры приподняты относительно верхней кромки
ванны до высоты транспортного проема. Кроме того, на входе
и выходе установки расположены воздушные завесы всасываю-
щего типа 3 и 6.

Паровой туннель оборудован рециркуляционной системой
вентиляции для обеспечения равномерной концентрации паров
растворителей по объему туннеля. Паровоздушная смесь по-
ступает через заборные воздуховоды, расположенные вдоль
днища туннеля и подается в верхнюю часть туннеля со ско-
ростью 1—2 м/с. Кратность обмена в час при расчете рецир-
куляционной системы вентиляции принимается 8—10.

Необходимая концентрация паров создается испарением
растворителя с зеркала ванны и с поверхности окрашенных
92
изделий. Оптимальная температура внутри туннеля в системе
вентиляции поддерживается калорифером 8.

Управление установкой дистанционное, осуществляется со
специального пульта, расположенного вблизи установки.

Описанная установка — наиболее совершенный тип оборудо-
вания при окраске окунанием. Она позволяет наносить самые
различные лакокрасочные материалы водного и неводного
типа и получать покрытия хорошего качества достаточно одно-
родные по толщине. Недостаток установки — ее громоздкость;
кроме того, при нанесении лакокрасочных материалов, содер-
жащих растворители, требуется соблюдать повышенные требо-
вания пожарной безопасности.

Пожарная опасность этой установки, как и любого другого
оборудования для окраски окунанием, связана с тем, что
ванны представляют собой открытые емкости с горючим мате-
риалом. Для уменьшения пожарной опасности ванны окунания
объемом более 0,5 м3 оборудуют устройством для аварийного
слива лакокрасочного материала.

При аварийном сливе лакокрасочный материал отводится
в подземный резервуар, объем которого достаточен для приема
всего находящегося в ванне и системе краскопроводов лако-
красочного материала. Резервуар для аварийного слива раз-
мещается за пределами цеха на расстоянии не менее 1 м от
глухой стены здания и не менее 5 м от стены с проемами.
Лакокрасочный материал стекает самотеком по сливной трубе
большого диаметра, идущий от дна ванны к резервуару. Слив-
ная труба снабжена задвижкой, открывающейся автоматически,
как только температура в помещении станет выше определен-
ного значения.

Диаметр грубы и ее уклон в сторону аварийного резервуара
выбирают с таким расчетом, чтобы весь лакокрасочный мате-
риал можно было слить не более чем за 5 мин. Принципиаль-
ная схема устройства для аварийного слива лакокрасочного
материала из ванны окунания приведена на рис. 5.3. При
повышении температуры выше определенного значения (на-
пример, при возникновении пожара в цехе) срабатывает
легкоплавкий предохранитель 2, который освобождает трос 3,
вследствие чего включается привод 4 и открывается задвиж-
ка 10. По сливной трубе 7 лакокрасочный материал отводится
через гидрозатвор 9 в аварийную емкость 8, которая для
обеспечения нормального давле- у, -тх .2
ния снабжена вытяжной трубой	j

6 и огнепреградителем 5.

Рис\ EU3. Схема устройства аварийного слива:
1— ванна окунания; 2 — легкоплавкие предо-
хранители; 3 — трос; 4 — привод к задвижке;
5 — огнепрегра дитель; 6 — труба вытяжная;
7 — труба сливная; 8 — емкость аварийная;
5 —гидрозатвор; 10 — задвижка; // — труба ава-
рийная; 12 — труба переливная.
Для предотвращения проникновения пламени из окрасочной
ванны в аварийную емкость устанавливается гидрозатвор 9.
На задвижке, находящейся на переливной трубе, имеется при-
способление для ручного открывания. Ванны объемом менее
0,5 м3 плотно закрывают крышками во время перерывов в ра-
боте.

Установки для окраски окунанием оборудуются также систе-
мами автоматического пожаротушения. Для этих целей исполь-
зуются установки типа АЭПУ, углекислотные и др.

Окрасочные барабаны применяют для нанесения лако-
красочных материалов на мелкие изделия: металлические
пуговицы, болты, шайбы, крючки, петли, кнопки, пистоны и др.
Барабаны имеют разные размеры и форму. Вращение бараба-
нов осуществляется с частотой 75—120 об/мин. Для выбора
оптимального числа оборотов привод барабана обычно снаб-
жается вариатором. Загрузка барабана изделиями составляет
*/s—2/з его объема. Имеются барабаны, в которых предусмо-
трена продувка холодного или нагретого воздуха, что позво-
ляет одновременно с окраской проводить и высушивание по-
крытий.

Нередко изделия окрашивают в центрифугах. Удобны цен-
трифуги с механической разгрузкой. Центрифуги отличаются
от барабанов большей частотой вращения ротора (до
200 об/мин), более полным и быстрым сливом (отводом) лако-
красочного материала.

Установки для окраски изделий протягиванием через ванну
характеризуются большой производительностью. Их применяют
при нанесении лакокрасочных материалов на длинномерные
изделия постоянного поперечного сечения (карандаши, про-
волоку, прутковый материал, плинтусы и др.). Изделия протяги-
вают через ванну с отверстиями, форма и размеры которых
соответствуют профилю поперечного сечения изделия. Избыток
лакокрасочного материала удаляется с поверхности ограничи-
тельными кольцами (шайбами). Получаемое покрытие имеет
очень небольшую толщину (2—5 мкм), поэтому обычно каран-
даши пропускают через ванну от 4 до 12 раз с промежуточной
сушкой нанесенных слоев.

На этом же принципе работают установки для лакирования
проволоки на кабельных заводах. Роль ванны выполняет слой
пористого (волокнистого или губчатого) материала (фетра,
поролона и др.), постоянно увлажняемого фитильным или
капельным способом жидким лакокрасочным материалом.

5.2.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОКРАСКИ ОБЛИВОМ

При методе облива в отличие от окунания в процессе
окраски участвует относительно небольшой объем лакокрасоч-
ного материала, поэтому метод менее опасен в пожарном
отношении. Наибольшее распространение получили две разно-
94
Рис. 5.4. Схема установки
струйного облива:

/— камера облива; 2 — контур
облнва с соплами; 3—воз-
духовод; 4— вентилятор;

5—воздуховод рециркуля-
ционной системы; 6 — шибер;

7 — тамбур с воздушной за-
весой; 8 — паровой туннель;

9— трубопровод подачи рас-
творителя для промывки тун-
неля; 10 — бак для раствори-
теля; 11— бак для лакокра-
сочного материала; 12— на-
сос.

видности метода облива: облив с последующей выдержкой
изделий в парах растворителей, называемый струйным обливом,
и нанесение лакокрасочных материалов наливом. Разработано
и соответствующее высокопроизводительное оборудование,
которое обеспечивает непрерывность процесса окраски.

Установки струйного облива. Нанесение лакокрасочных ма-
териалов методом струйного облива с последующей выдержкой
в парах растворителей осуществляется в специальных установ-
ках струйного облива (УСО) с применением подвесных конвей-
еров непрерывного или периодического действия. В типовом
варианте УСО (рис. 5.4) представляет собой проходную тун-
нельную камеру (металлический каркас с обшивкой из листо-
вой стали) прямой, Г- или П-образной формы в плане. Она
состоит из отдельных секций (зон), соединенных между собой
посредством сварки: входного и выходного тамбуров, зоны
облива и парового туннеля. Все зоны отделены друг от друга
специальными диафрагмами, способствующими созданию тре-
буемого режима работы вентиляции.

В зоне облива расположены обливающие устройства (кон-
туры облива) с установленными на них соплами для формиро-
вания ламинарных струй лакокрасочного материала. Сопла
изготовляют из алюминия или латуни в виде трубок диаметром
6—10 мм, длиной 50—150 мм с шаровым шарниром. Число
устанавливаемых в зоне облива контуров и сопел на них опре-
деляется габаритными размерами и сложностью конфигурации
изделий, а также продолжительностью облива, которая при-
нимается обычно равной 0,5—1,0 мин для изделий простой
формы и 1—2 мин — для изделий сложной конфигурации.

Контуры облива могут быть неподвижными (рис. 5.5, а) или
качающимися — совершающими возвратно-поступательное дви-
жение с поворотом (рис. 5.5,5). Частота качаний составляет
15—20 колебаний в минуту. Качающиеся контуры более эффек-
тивны: одно сопло такого контура может заменить 8—10 сопел
неподвижного контура. Такие контуры обычно используют при
небольшой высоте укомплектованных на подвеске изделий
2

Рис. 5.5. Схема неподвижного (а) и качающе-
гося (6) контуров облива:

1 — трубопровод; 2— сопла; 5 —камера облива;
4—механизм качания; 5—гибкий шланг для
подачн краски.

(до 1,5 м); при большей высоте изделий применяют неподвиж-
ные контуры облива или комбинированные (неподвижные
в сочетании с качающимися).

К контурам облива лакокрасочный материал подается систе-
мой краскоподачи, в состав которой входят красконагнетатель-
ные насосы, фильтры грубой и тонкой очистки, теплообменник,
баки для лакокрасочного материала и растворителя, трубы и
трубопроводная арматура, а также контрольно-измерительные
и регулирующие приборы.

Типовая схема краскоподачи показана на рис. 5.6. Лако-
красочный материал при помощи насоса 5 забирается из
бака 3 и, пройдя фильтры грубой 4 и тонкой 6 очистки и
и теплообменник 7, подается к контуру облива 8. Температуру
лакокрасочного материала при окраске поддерживают в пре-
делах 20—25°C, так как ниже 20°C ухудшается розлив лако-
красочного материала и возникают трудности в создании и под-
держании необходимой концентрации паров растворителей
в туннеле, а при температуре выше 25 °C увеличиваются по-
тери растворителя.

Не попавший на изделия лакокрасочный материал стекает
В бак и снова поступает в контур облива. Для обеспечения
стабильности и устойчивости при эксплуатации система допол-
нительно оборудуется резервным насосом и фильтром тонкой
очистки. Для доведения лакокрасочного материала до требуе-
мой вязкости и поддержания ее во время работы установки
предусмотрен подвод растворителя в систему из бака 9.

Система краскоподачи одновременно может работать и как
промывочная. Для этого отключают бак с лакокрасочным
материалом и включают в систему бак с растворителем. Про-
мывка сточных лотков парового туннеля и входного тамбура
осуществляется с помощью промывочных контуров 1, 2, 10.

Баки для лакокрасочного материала изготавливают преиму-
щественно прямоугольного сечения с днищем, имеющим уклон
96
в сторону всасывающих патрубков, и с герметичными крыш-
ками. Для уменьшения образования пены внутри баков уста-
навливают сетчатые перегородки.

Грубая и тонкая очистка лакокрасочных материалов осу-
ществляется в сетчатых или пластинчатых фильтрах. Насосы
в системе краскоподачи применяют различных типов: шесте-
ренчатые, центробежные и др.

Длина зоны облива принимается в зависимости от времени
облива и скорости конвейера, но не менее 2 м. В конструкции
зоны облива предусматривается защита ходовой части конвей-
ера от попадания на нее брызг и струй лакокрасочного мате-
риала.

Сток избытка лакокрасочного материала и равномерное его
распределение по поверхности изделия осуществляется в паро-
вом туннеле, аналогичном описанному на стр. 92. Продолжи-
тельность выдержки окрашенных изделий в парах растворите-
лей обычно составляет от 8 до 15 мин, а концентрация паров
в туннеле может варьироваться в пределах 10—40 г/м3.

Для автоматического замера и регулирования основных
параметров процесса окраски УСО оснащаются следующими
контрольно-измерительными приборами: автоматическим виско-
зиметром, сигнализатором горючих газов типа СГГ-2 и СВК-3,
терморегулятором, манометрами. Установка снабжается систе-
мой пожаротушения.

Лаконаливные машины. Окраска иа лаконаливных машинах
заключается в том, что изделия пропускают через широкую

Рис. 5.6. Типовая схема краскоподачи и промывки:

I—контур промывки зоны облива; 2—контуры промывки парового туннеля; 3—бак для
лакокрасочного материала; 4 — фильтр грубой очистки; 5—насосы; 6—фильтр тонкой
очистки; 7 —теплообменник; 3 —контур облива; 9—бак для растворителя; /0—контур
промывки входного тамбура.

4 Зак. 140

97
Рис. 5.7. Схема лаконаливной машины:

7 —наливочная головка с донной щелью; 2—окрашиваемое изделие; 3—рентнль спускной

4, 7— вентили перепускные; 5—транспортирующие устройства; 5—фильтр сетчатый

8 — насос; 9—бак отстойный; 10— приемный лоток.

плоскую струю (завесу) лакокрасочного материала, образую-
щегося при вытекании его из щели специальной наливочной
головки или экрана.

Схема лаконаливной машины приведена на рис. 5.7. Лако-
красочный материал из наливочной головки 1 вытекает в виде
плоской ламинарной струи и попадает на окрашиваемое изде-
лие, перемещаемое через струю транспортирующим устройст-
вом 5. Избыток лакокрасочного материала стекает в приемный
лоток 10 и затем в отстойный бак 9. Из отстойного бака лако-
красочный материал насосом 8 по системе трубопровода по-
дается через фильтр 6 в наливочную головку; таким образом,
осуществляется циркуляция лакокрасочного материала.

При стекании лакокрасочного материала в лоток захваты-
вается воздух, в результате чего образуются воздушные пу-
зырьки. Для их отделения лакокрасочный материал направляют
по конусной кромке из приемного лотка в отстойный бак. Для
этой же цели в системе циркуляции лакокрасочного материала
часто устанавливают сетчатые, а иногда и вакуумные гасители
пены.

При свободном падении завесы, а также при стекании и от-
стаивании лакокрасочного материала в отстойном баке часть
растворителей испаряется. Поэтому в лаконаливной машине
предусматривается непрерывная или периодическая коррек-
тировка вязкости лакокрасочного материала. Завеса из лако-
красочного материала может быть получена при применении
наливочных головок различного типа (рис. 5.8); с наклонным
экраном, с донной щелью, со сливной плотиной, со сливной
плотиной и экраном.

Наливочная головка с наклонным экраном (рис. 5.8, а) пред-
ставляет собой наклонную плоскость (экран) 2 с прямой или
88
горизонтальной (сливной) нижней кромкой. Лакокрасочный
материал подается на экран из коллектора 3, снабженного
рядом сопел. Длина экрана от сопла до сливной кромки та-
кова, что лакокрасочный материал успевает равномерно рас-
пределиться (разлиться) по поверхности экрана и стекает с
кромки в виде сплошной равномерной по толщине пленки.
Иногда для улучшения распределения лакокрасочного мате-
риала экран снабжается поверхностной заслонкой, устанавли-
ваемой так, чтобы кромка ее была параллельной сливной
кромке экрана, а поворотом заслонки можно было регулировать
размер щели между ними.

Общий недостаток головок с экранами — большая открытая
поверхность, с которой происходит испарение растворителя или
мономера (в случае нанесения полиэфирных лаков), что при-
водит к повышенному его расходу и затрудняет поддержание
вязкости наносимого материала в заданных пределах. Расход
в таких головках регулируется дозировкой подаваемого на
экран лакокрасочного материала и подъемом заслонки.

Наливочная головка с донной щелью (рис. 5, 8, б) представ^
ляет собой емкость со щелью в дне. Размер щели регулируется
в пределах от 0 до 5 мм с помощью подвижного ножа или
одной подвижной стенки головки. Головка может быть сверху
открытой или герметично закрытой крышкой. Расход материала
в головке с герметичной крышкой регулируется изменением
ширины щели и давления в системе краскоподачи. Наливочные
головки с донной щелью применяются для нанесения одно- и
двухкомпонентных лакокрасочных материалов.

Недостатками этих головок являются трудность обеспечения
постоянной толщины завесы по всей ее длине, неудобство
промывки головки после окончания работы, необходимость

Рис. 5.8. Схема образования завес лакокрасочного материала при использовании нали-
вочных головок различных типов:

а —стекание с наклонного экрана; б — вытекание из донной щели; в — переливание через
сливную плотину; г — перелнваиие через сливную плотину со стеканием с экрана.

1 — изделие; 2 — экран; 3 — коллектор; 4 —лакокрасочный материал; 5 — транспортер;

6 — лоток; 7—короб со щелью; 8—сливная плотина; 9— перегородка.

4*

99
тщательного фильтрования лакокрасочного материала для
предотвращения засорения отдельных участков щели и разрыва
завесы, значительное образование воздушных пузырьков при
вытекании лакокрасочного материала из коллектора в корпус
головки.

Более удобной в эксплуатации является головка с откидной
стенкой.

Наливочная головка со сливной плотиной в боковой стенке
(рис. 5.8, в) более проста по конструкции и в обслуживании по
сравнению с головкой с донной щелью. Расход лакокрасочного
материала регулируется изменением его подачи в головку.
Недостатком этой головки является трудность получения тон-
ких пленок (до 25—30 мкм), необходимых при нанесении ряда
лакокрасочных материалов, например нитратцеллюлозных.

Наливочная головка со сливной плотиной и экраном
(рис. 5.8, г) разделена перегородкой 9 с сетчатым фильтром
на два отсека. Лакокрасочный материал поступает через кол-
лектор 3 в правый отсек, и, проходя через сетчатую капроно-
вую (или латунную) перегородку в левый отсек, очищается от
пузырьков воздуха непосредственно перед нанесением на
изделие. Из левого отсека лакокрасочный материал через
сливную плотину 8 в боковой стенке головки падает на экран
2 и сливается с его заостренной кромки на изделие 1. Раство-
ритель в этом случае почти не теряется, поскольку испаряющие
поверхности находятся в закрытом пространстве, насыщенном
парами растворителя.

Головки изготавливают из цветного металла и устанавли-
вают на оптимальной высоте (50—100 мм) от окрашиваемого
изделия при помощи механизма подъема.

Современные лаконаливные машины выпускаются с двумя
головками с автономной циркуляцией материала в каждой из
них, что позволяет наносить двухкомпонентные лакокрасочные
материалы (например, полиэфирные). При нанесении одно-
компонентных материалов работает одна головка.

Транспортирующее устройство состоит из двух ленточных
транспортеров и двух промежуточных роликов между ними.
Ленточные транспортеры и промежуточные ролики вращаются
от одного электрогидравлического привода, состоящего из
электродвигателя во взрывобезопасном исполнении, гидравли-
ческого насоса типа Г-12-13А, гидромотора МГ-152 и редуктора.
Вращение от электрогидравлического привода к ведущим роли-
кам транспортера и промежуточным роликам передается кли-
новыми ремнями. Гидропривод машины обеспечивает плавное,
бесступенчатое изменение скорости движения лент в пределах
10—170 м/мин за счет изменения объема масла, поступающего
к гидромотору. Каждая транспортерная лента имеет индиви-
дуальное натяжное устройство. Промежуточные ролики, изго-
тавливаемые из стали, имеют гладкую наружную поверхность;
транспортерные ленты — полиэтиленовые на тканевой основе.
Отстойные баки объемом 50 л для лакокрасочного материала
имеют рубашку для подогрева или охлаждения водой. В бак
вмонтирована насосная установка, состоящая из червячного
насоса и электродвигателя во взрывобезопасном исполнении.
Непосредственно за насосом установлен сетчатый фильтр. Слив-
ные лотки предназначены для сбора лакокрасочного материала,
не попавшего на окрашиваемую поверхность, и слива его в
отстойный бак. Сливные лотки расположены между промежу-
точными и приводными роликами транспортера под сливными
кромками поливочных лотков.

Все трубопроводы для лакокрасочного материала выполнены
из алюминиевых и полиэтиленовых труб. Лаконаливная маши-
на имеет пульт управления, расположенный на ее корпусе.

В промышленности находят применение лаконаливные
машины разных конструкций. Особенно распространена маши-
на ЛМ-3, она имеет следующую техническую характеристику:

Длина сливной кромки наливочной го- 1400
ловки, мм

Расстояние между головками, мм	375

Скорость подачи изделия, м/мин	10—170

Производительность по окрашиваемой 500—10000
поверхности, м2/ч

Мощность, кВт	3,8

Лаконаливные машины широко применяются на дерево-
обрабатывающих и мебельных предприятиях для отделки
полиэфирными и нитратцеллюлозными лакокрасочными мате-
риалами щитовых деталей и заготовок, изготовленных из де-
рева, фанеры, древесностружечных плит и картона.

5.3.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОКРАСКИ ВАЛКАМИ

Окраска валковым методом заключается в равномерной
подаче лакокрасочного материала на вращающийся валок, ко-
торый затем переносит его на движущуюся подложку. Окраска
валками широко распространена в полиграфической промыш-
ленности. В последнее время она получила большое призна-
ние при отделке и защите рулонного металла как высокопроиз-
водительный автоматизированный процесс. Оборудованием
для осуществления этого метода служат валковые и печатные
машины разной конструкции.

Валковые машины состоят из двух или трех окрасочных и
одного опорного валков. Трехвалковые машины имеют нано-
сящий, регулирующий и питающий валки, у двухвалковых
машин функции питающего и регулирующего валков совмещены
в одном. Регулирующий, питающий и опорный валки изготав-
ливают из стали с последующим хромированием поверхности.
Для увеличения количества захватываемого лакокрасочного
материала питающий валок иногда выполняют с винтовой
нарезкой. Наносящий валок обтягивается резиной или другим
Рис. 5.9. Схема расположения валков при нанесении лакокрасочных материалов методом
прямой (а — г) и обратной (д, е) ротации:

J— наносящий валок; 2—регулирующий валок; 3—питающий валок; 4—опорный валок;

5 — изделие.

эластичным материалом, стойким к действию растворителей
и механическим воздействиям. При этом эластичное покрытие
наносящего валка способствует компенсации разнотолщинности
покрываемой подложки.

Лакокрасочный материал может подаваться в валковую
машину различными способами (рис. 5.9): в пространство
между регулирующим и наносящим валками (рис. 5.9,а); на
регулирующий валок дозирующим устройством, выполненным
в виде емкости, которая образует с поверхностью валка регу-
лируемую щель (рис. 5.9, б); питающим валком, погруженным
в ванночку с лакокрасочным материалом (рис. 5.9,в). При
этом окраска плоского изделия может производиться как с од-
ной стороны (рис. 5.9,a-в), так и одновременно с обеих сто-
рон (рис. 5.9,г).

По способу нанесения лакокрасочных материалов на поверх-
ность изделия валковые машины подразделяются на два типа:
машины прямой (рис. 5.9 а-г) и обратной (рис. 5.9, д, е)
ротации. Эти типы машин отличаются между собой направле-
нием вращения наносящего валка относительно направления
перемещения изделия. У машин прямой ротации направление
вращения наносящего валка совпадает с направлением движе-
ния изделия. Эти машины применяют для получения тонких
покрытий с использованием низковязких лакокрасочных мате-
риалов.

Нанесение лакокрасочных материалов машинами прямой
ротации (рис. 5.9, в, г) осуществляется следующим образом.
Лакокрасочный материал увлекается питающим валком 3 и
направляется к зазору между питающим 3 и регулирующим 2
валками. Избыток материала отжимается регулирующим вал-
ком 2, а прошедший слой лакокрасочного материала распре-
деляется между регулирующим и питающим валками. В после-
дующем зазоре происходит распределение лакокрасочного
материала между наносящим 1 и регулирующим 2 валками.
Таким образом осуществляется подача лакокрасочного мате-
риала в зону нанесения, в которой при контакте наносящего
валка 1 с подложкой происходит ее окраска. Скорость враще-
ния наносящего валка в машинах прямой ротации обычно
соответствует скорости перемещения подложки.

В машинах обратной ротации направление вращения нано-
сящего валка противоположно направлению движения подлож-
но
ки. Лакокрасочный материал в этом случае не проходит в за-
зорах между регулирующим и наносящим валками, а также
между подложкой и наносящим валком, что позволяет получать
гладкую ровную поверхность покрытия. Привод наносящего
валка в машинах обратной ротации имеет плавную регулиров-
ку скорости и более высокую мощность, чем в машинах прямой
ротации, так как из-за различного направления движения
и отсутствия зазоров возрастает сопротивление вращению вал-
ка. Машинам обратной ротации отдают предпочтение при
получении более толстых покрытий (15—300 мкм).

Универсальные валковые машины, предназначенные для
нанесения лакокрасочных материалов широкого ассортимента,
оборудуются индивидуальным реверсивным приводом валков
с плавной регулировкой скоростей и зазоров между ними.
В качестве привода применяют асинхронные электродвигатели
с вариаторами и редукторами, электродвигатели постоянного
тока и гидравлические приводы.

Окраска рулонного и листового металла осуществляется на
сложных окрасочных линиях, в комплект которых наряду с
валковыми машинами входит оборудование для подачи и вы-
равнивания металла, подготовки его поверхности, отверждения
(сушки) покрытий и др. На рис. 5.10 приведена схема линии
для двухсторонней окраски рулонной стали и алюминия. Ли-
ния работает следующим образом. Рулоны, освобожденные от
упаковки подаются подъемником в барабан разматывателя 1,
откуда с помощью подающих роликов 2 металлическая полоса
направляется в петлевой вертикальный накопитель башенного
типа 6. Дефектный металл при этом вырезается ножницами 3,
после чего полоса сваривается с помощью сшивной машины 4>
Из накопителя полоса поступает в агрегат химической подго-
товки поверхности 7 и после сушки от влаги в сушильной
установке 8 — в агрегат грунтования поверхности 9. По выходе

Рис. 5.10. Схема линии окраски рулонного металла:

1 — разматыватель; 2 —ролики подающие; 3 — ножницы; 4 — сшивная машина; 5—натяжные
станции; 6— найопнтель входной; 7—агрегйт подготовки пОйерхйббтй; 3 —сушО^ая
установка для удаЛенйя влаги; 9 — агрегат нанесения грунтовки; 10 — сушнльйыё Уста*
новки; // — камеры охлаждения; 12 — агрегат нанесения верхнего покрытия; 13 — накопи-
тель выходной; /4—устройство для прокладывания полосы пленкой; 15 — наматыватель.
Рис. 5.11. Кисти:

а—ручники; б—трафаретные; в—филеночные; г—для живописных работ; д—цировоч-
ные; е—торцовка; ж—круглый н плоский флейцы.

из него полоса последовательно проходит двухзональную кон-
вективную сушильную установку 10 и камеру водяного охлаж-
дения 11. Верхнее покрытие наносится в агрегате 12, после
чего полоса следует в четырехзональную сушильную установку
10 и через ламинатор-тиснитель в камеру водяного охлажде-
ния И. Завершающие стадии процесса аналогичны начальным.
Полоса проходит накопитель 13, гидравлические ножницы 3 и
с- помощью падающих роликов поступает на наматыватель 15,
предварительно пройдя устройство 14 для прокладки полиэти-
леновой пленки между витками рулона. Окрашенные рулоны
закрепляются с помощью ременного захлестывателя, снимаются
и маркируются. Для натяжения полосы в процессе движения
служат натяжные станции 5.

 Окрасочные агрегаты линии представляют собой камеры
с' герметически закрывающимися дверями, оборудованные
самостоятельной вентиляцией и установками для пожаротуше-
ния. Линия имеет следующую техническую характеристику:

Ширина окрашиваемой полосы (при тол- 0,5—1,5
щиие металла 0,5—1,5 мм), м

Скорость движения полосы, м/мин	10—50

Протяженность трассы, м	350

Толщина наносимого однослойного покры- 5—25
тия, мкм

Печатные машины, применяемые для высокой или типогра-
фической печати, также работают на принципе передачи лако-
красочного материала на подложку (бумага, полимерная плен-
ка, ткань, фольга, картон) с помощью системы валков. Приме-
няют два вида печатных (типографских) машин: плоскопечат-
ные и ротационные. Первые служат для нанесения отпечатков
на плоскую печатную форму, вторые —на круглую. Ротацион-
ные машины являются более быстроходными и соответственно
более высокопроизводительными.
Современные печатные машины представляют собой доста-
точно сложные агрегаты, основным узлом которых является
красочный аппарат — система обрезиненных или выполненных
из эластичного полимерного материала красочных валков и
промежуточных раскатных металлических валков (цилиндров).
Общее число валков в различных печатных машинах может
достигать 20 и более. Толщина слоя лакокрасочного материала
в отпечатках обычно не превышает 3 мкм.

5.4.	РУЧНОЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ
ОКРАСОЧНЫХ РАБОТ

К ручному инструменту для окраски относятся кисти, вали-
ки, шпатели, тампоны. Окраска ими достаточно распространена,
однако постепенно заменяется другими менее трудоемкими и
более высокопроизводительными методами.

В зависимости от вида и характера работ применяют кисти
разных размеров и формы. Их изготовляют из разных мате-
риалов: конского волоса, свиной щетины, беличьего, барсучьего,
хорькового волоса, верблюжьей шерсти, капрона и т. д. Раз-
личают кисти маховые, ручники, трафаретные, филеночные,
цировочные, флейцы и др. (рис. 5.11).

Маховые кисти употребляются для окрашивания больших
ровных поверхностей: стен, потолков, полов, крыш и т. п. Ма-
ховые кисти изготавливают в 200, 300, 400, 600 г (по массе
щетины). Перевязанные шпагатом пучки щетины обычно на-
девают на заостренный конец рукоятки длиной от 1 до 1,5 м
и обматывают шпагатом на 1/3-2/3 длины пучка. Длина остав-
ляемой свободной щетины может быть больше или меньше
в зависимости от типа применяемых материалов.

Более мелкие кисти, предназначенные для работы одной
рукой, называются ручниками. Они бывают круглыми и плос-
кими. Ручники в зависимости от размеров имеют четные
номера: от 6-го до 30-го. Для окрашивания по трафарету при-
меняют специальные кисти — трафаретные, отличающиеся от
ручников более короткой и жесткой щетиной.

Нанесение лакокрасочных материалов на мелкие предметы,
проведение линий осуществляется филенчатыми кистями, в ко-
торых наряду со щетиной применяется волос белки, хорька,
куницы. Для проведения очень тонких линий служат так назы-
ваемые обводочные (цировочные) кисти, которые изготавливают
из длинного беличьего волоса.

Для сглаживания свежеокрашенной поверхности и удаления
мазков и штрихов от кисти применяют флейцы — широкие
мягкие кисти из длинного барсучьего волоса. Они бывают
круглыми и плоскими. При работе флейц держат перпендику-
лярно окрашенной поверхности и проводят по ней без нажима,
касаясь только концом кисти. Флейц не окунают в краску,
а пользуются сухим.
С целью придания окрашенной поверхности шероховатости
пользуются щетками-торцовками, которые делают из короткой
отбеленной щетины, укрепленной на деревянной оправе раз-
мером 10X20 см. Работают сухой торцовкой, ударяя торцами
щетины по свежеокрашенной поверхности.

Кистями обычно наносят медленно высыхающие лакокра-
сочные материалы, не содержащие токсичных растворителей
(масляные, воднодисперсионные). Ими пользуются в строитель-
ных работах, при изготовлении надписей, при исправлении
брака и при окраске в быту, когда применяется небольшое
количество лакокрасочного материала. Кисть периодически
погружают в емкость с лакокрасочным материалом и наносят
его на поверхность полосами с растушевыванием.

Ручной валик в простейшем варианте представляет собой
укрепленный на рукоятке пластмассовый, деревянный или
металлический каток, обтянутый поролоном, мягкой губчатой
резиной или короткостриженой цигейкой. Более сложные
устройства имеют по два валика, а иногда и питающий бачок.
Валики, не имеющие питающего бачка, периодически погру-
жают в емкость с лакокрасочным материалом, после чего
прокатывают их по окрашиваемой поверхности. По сравнению
с окраской кистью окраска валиками более производительна.

Шпатели используют в основном для нанесения шпатлевок
и мастик ца отдельные участки поверхности. Применяют шпа-
тели металлические, пластмассовые, резиновые. Они должны
быть упругими, легкими, удобными в работе. Рабочая кромка
шпателя должна быть чистой, ровной, гладкой, без каких-либо
царапин и щербин; длгцга ее в зависимости от вида выполняе-
мых работ может колебаться от десятков до сотен миллиметров.

Тампонами пользуются при нанесении лаков, политур,
красителей, порозаполнителей на поверхность древесины и дру-
гих материалов. Тампоны изготовляют из прочной, мягкой,
чистой, не оставляющей штрихов и ворсинок ткани — льняного
полотна, бязи и др. В кусок такой ткани (один или два слоя)
укладывают обрезки шерстяных тканей или вату; вверху
ткань перевязывают. Тампоны могут быть разных размеров —
диаметром от нескольких десятков до сотен миллиметров. При
ручном полировании покрытий с помощью полировочных паст
роль тампона может выполнять кусок фетра, сукна, войлока
или меха, например короткостриженой цигейки.

ГЛАВА 6

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ

В основе метода электроосаждения лежат процессы пере-
носа и осаждения (отложения) лакокрасочного материала
в виде концентрированного осадка на поверхности изделий под
106
воздействием постоянного электрического тока. Получают
покрытия электроосаждением из дисперсий и из водных раство-
ров; в зависимости от того, какую роль выполняет изделие —
анода или катода, различают анодное или катодное осаждение.
Наиболее распространено в промышленности анодное электро-
осаждение с использованием лакокрасочных материалов водо-
разбавляемого типа.

Для окраски электроосаждением применяют оборудование
непрерывного и периодического действия: первое — при мас-
совом и крупносерийном производстве изделий мелких и сред-
них размеров (кузова и кабины автомобилей, изделия, ском-
плектованные на подвеске, и др.), второе — при массовом и
мелкосерийном производстве крупных изделий. Распростране-
ние получили механизированные линии окраски, состоящие из
агрегатов подготовки поверхности, электроосаждения и сушки.
Комплексное оборудование для электроосаждения состоит из
ряда установок: растворения лакокрасочного материала и при-
готовления рабочего раствора, электроосаждения, термостати-
рования, деминерализации воды, очистки промывных вод,
ультрафильтрования и др. В качестве транспортных средств
обычно используются конвейеры непрерывного или периоди-
ческого действия.

Комплекс оборудования включает основное оборудование
для электроосаждения и вспомогательное оборудование.

6.1.	ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Основное оборудование включает установку электроосажде-
ния, которая в типовом варианте (рис. 6.1) представляет
собой агрегат, состоящий из ванны электроосаждения 1, секций
промывки водой 2 и обдувки изделий воздухом 3, системы
электропитания, системы перемешивания рабочего раствора,
системы термостатирования, системы контроля и регулирова-
ния технологических параметров. Все или большая часть ука-
занных элементов соединены в общей камере, которая одно-
временно служит для ограждения пространства (зоны окраски)

Рис. 6.1. Схема типовой установки электроосаждения:

1—ванна электроосаждения; 2—секции промывки; 3—секции обдувки воздухом
Рис. 6.2. Схема установки электроосаждения для окраски мелких изделий:

/—ванна электроосаждення; 2—шина токосъемная; 3—конвейер; 4—изделия; 5—ме-
шалки с приводом; 6—бачок для нейтрализатора; 7—установка для получения обессо-
ленной воды; 8, /3—фильтры; У—емкость (буферная) для воды; /0—смеситель; //—ем-
кость с лакокрасочным материалом; 12— иасос; 14—теплообменник; 15—емкость резерв-
ная; 16—пульт управления; 17—источник постоянного тока.

от помещения цеха. Камера имеет вид туннеля; в торцовой
его части расположены проемы с тамбурами для прохода дви-
жущихся на конвейере изделий. Вдоль корпуса по всей длине
установки находится площадка для наблюдения через остеклен-
ные окна за ходом окраски. Вторая площадка для обслужива-
ния ванны электроосаждения и электроконтактных устройств
расположена внутри корпуса установки и закрывается дверями
с блокировкой.

Для обслуживания зоны промывки внутри корпуса преду-
смотрен решетчатый трап, а со стороны площадки — дверь.
Рабочее пространство установки освещается люминесцентными
светильниками.

В верхней части туннеля расположен монорельс подвесного
конвейера, имеющий перегиб в вертикальной плоскости, благо-
даря которому окрашиваемые изделия погружаются в ванну
с лакокрасочным материалом. Вдоль монорельса в зоне эле-
ктроосаждения прелагается специальный токоподающий кон-
вейер (или токоведущая шина), по которому через токосъемни-
ки, находящиеся на подвесках конвейера, на изделие подается
напряжение.

Для предотвращения выхода в цех различных вредных вы-
делений корпус установки оборудован системой приточно-вы-
тяжной вентиляции.

Установка для окраски мелких изделий электроосаждением
показана на рис. 6.2. Лакокрасочный материал наносится при
погружении окрашиваемых изделий в ванну. После окраски
изделия поступают в зону промывки, где промываются сначала
водопроводной водой, затем дважды обессоленной водой, и на-
правляются на сушку.
6.1.1.	Ванна электроосаждения

Ванна электроосаждения — один из главных элементов
оборудования для электроосаждения. В зависимости от разме-
ров окрашиваемых изделий типа и скорости конвейера при-
меняют ванны объемом от нескольких десятков литров до
десятков кубических метров.

Ванна электроосаждения, применяемая в установках авто-
матизированной окраски (рис. 6.3), представляет собой сварную
емкость из листовой стали, корпус которой в случае анодного
осаждения является катодом.

В ваннах с диализным способом корректировки pH рабо-
чих растворов внутренняя поверхность изолируется эпоксид-
ным компаундом, а катодами служат специальные пластины,
вставляемые в диализные карманы. Ванны для окраски изделий
лакокрасочными материалами белого цвета или светлых тонов
изготавливают из нержавеющей стали.

Внутри ванны, вдоль ее боковых стен и днища устанавли-
вают пластмассовые ограждения или изолирующие ребра,
предохраняющие изделия от контакта с корпусом ванны и пре-
дотвращающие короткое замыкание. В ваннах с диализными
карманами монтируют специальные сетки для защиты ионо-
обменных мембран от механических повреждений. Днище
ванны имеет уклон к сливному трубопроводу для удобства сли-
ва лакокрасочного материала и чистки ванны.

Ванна разделена перегородкой на две части: собственно
ванну окунания и переливной карман. Переливных карманов
может быть два (при больших объемах ванны). Соотношение
между объемами рабочей части ванны и переливного кармана
составляют 10:1. Переливной карман служит для слива и
отстаивания пены. Для этой же цели в нижней части кармана

Рис. 6.3. Вайна электроосаждения:

/ — корпус; 2—заслонка; 3 — перемешивающее устройство; 4 —механизм поворота за-
слонки; 5 — переливкой карман.
имеются сетчатые пеногасящие перегородки. По краям ванны
вдоль ее боковых стен устанавливают два или четыре лопас-
тных насоса внутренней системы перемешивания.

Ванны большого объема изготавливают из нескольких
секций, собираемых с помощью болтовых соединений. При
определении размеров ванн учитывают расстояние между по-
груженным изделием и стенками и днищем ванны, а также
верхним уровнем рабочего раствора. Оно должно составлять не
менее 0,3 м в ваннах большего объема и не менее 0,15 м в
ваннах объемом до 3 м3.

6.1.2.	Секции промывки и обдувки изделий

Промывка и обдувка изделий горячим воздухом осуществля-
ется в туннеле, выполненном в виде секций, и расположенном
за ванной электроосаждения. В секции промывки с поверхности
изделий удаляется незакрепленный лакокрасочный материал,
а в секции обдувки слой лакокрасочного материала освобожда-
ется от капель воды и частично от адсорбированной влаги.

Секция промывки бывает двух- или трехзональной. Если
между зонами окраски и промывки окрашенное изделие нахо-
дится более 3 мин, вводится дополнительный контур орошения
изделий деминерализованной водой (в виде легкого тумана)
непосредственно над ванной электроосаждения. При этом
сокращаются общие потери лакокрасочного материала.

В зоне первой промывки устанавливается несколько (до 5)
контуров; в каждом контуре располагается по 16 насадок типа
НП-01, расстояние между ними 200 мм, производительность
одной насадки 0,42 м3/ч. Вода из ванн в контуры труб с на-
садками подается центробежным насосом, используется
электродвигатель типа ВАО-42-2. Внутри ванн располагаются
фильтры для очистки рециркулирующей воды.

Вода в ванне первой промывки непрерывно освежается за
счет подачи водопроводной воды или воды из ванны второй
промывки. Загрязненная вода направляется в установку коагу-
ляции лакокрасочных материалов и далее — в очистные соору-
жения.

Зона второй промывки устроена аналогично зоне первой
промывки, но число контуров меньше — не более трех. Контуры
оборудованы насадками и форсунками типа ФК. На выходе из
зоны устанавливается дополнительный (ополаскивающий)
контур с такими же форсунками, в который подается демине-
рализованная вода под давлением примерно 0,2 МПа.

Секция обдувки изделий, как и секция промывки, выполне-
на в виде проходного туннеля. Обдувка проводится нагретым
воздухом с температурой 60—110°С. Воздух забирается нз
цеха вентилятором, предварительно очищается, проходит через
паровой или электрический калорифер и далее поступает через
обдувочные короба в насадки; скорость воздуха в насадках
110
до 60 м/с. Часть воздуха, обдувающего изделия, рециркули-
рует.

В верхней части туннеля устанавливается вытяжной венти-
ляционный центр, который выбрасывает отработанный воздух
из секции обдувки в атмосферу. Длина секции определяется
временем обдувки (принимают 5—10 мин) и скоростью кон-
вейера.

Секции промывки и обдувки начинаются односторонним сто-
ком (в сторону ванны) и кончаются тамбуром.

6.1.3.	Система электропитания ванны

Оборудованием для электропитания (электрообеспечения)
ванны электроосаждения служат источник питания (преобра-
зователь) и токосъемные устройства. Назначение источника
питания — преобразование переменного тока частотой 50 Гц
в постоянный напряжением до 300 В, при котором проводят
электроосаждение. Его выбирают исходя из значений напряже-
ния и силы тока, потребляемого ванной, которые зависят от
размеров окрашиваемой поверхности, объема ванны электро-
осаждения, типа применяемого лакокрасочного материала и
его электрических параметров.

Электроосаждение лакокрасочных материалов на поверхность
изделий осуществляется в режиме постоянной плотности тока
или постоянного напряжения. В промышленности распростране-
но электроосаждение при постоянном напряжении и изменяю-
щейся силе тока в связи с более простой схемой управления
источником питания.

Для плавного выпрямления тока применяют обычно трех-
фазный двухполупериодный выпрямитель с фильтрацией; точ-
ность поддержания рабочего напряжения составляет ±2%.
Плавное регулирование выпрямленного напряжения при малой
инерционности системы и отсутствии подвижных частей дости-
гается с помощью дросселей насыщения. Обычно в промышлен-
ных установках источником постоянного тока служат серийные
тиристорные агрегаты АТВ-100/460-2, АТ-320/230-1 и
АТ-2500/460-1. При их использовании номинальная сила вы-
прямленного тока составляет 100, 320 и 2500 А, выходное на-
пряжение 460, 230 и 460 В соответственно.

Уменьшение мощности и стабильная работа источников то-
ка достигается либо технологическим приемом — постепенным
погружением изделий,— либо аппаратурным — установкой кон-
тактной шины из нескольких отдельных секций с разными
значениями потенциалов.

Токосъемные устройства, входящие в состав системы электро-
питания ванны, служат для подвода напряжения от источника
питания к окрашиваемым изделиям. Изделия на конвейер
навешивают на токопроводящих подвесках, изолированных от
конвейера и имеющих скользящий контакт стокосъемной шиной

III
в зоне окрасочной ванны. Для обеспечения хорошего контакта,
повышения надежности работы и уменьшения износа контакт-
ного элемента обычно устанавливают две параллельные шины,
между которыми вместе с рабочими каретками конвейера
скользят контактные элементы. Недостатком такой системы
токосъема является то, что подвеска вместе с токосъемным
устройством проходит все технологические позиции вдоль
конвейерной линии. Во избежание этого токосъемные устрой-
ства на многих крупных установках монтируют на специальном
параллельном вспомогательном конвейере, который работает
синхронно с основным. Подача электроэнергии с помощью
скользящих контактов осуществляется только на вспомогатель-
ный конвейер, а напряжение на подвеску передается со вспо-
могательного конвейера через гибкие кабели, которые закреп-
ляют на каждой подвеске вручную или с помощью автомати-
ческих пружинных или магнитных защелок. Напряжение на
дополнительные электроды может подаваться аналогичным
образом с катодной шины, расположенной параллельно анод-
ной.

6.1.4.	Системы перемешивания и термостатирования
рабочего раствора

Для обеспечения стабильных показателей работы ванны
электроосаждения необходимо постоянное перемешивание ра-
бочего раствора и поддержание его температуры в заданных
пределах. Это достигается за счет применения систем переме-
шивания и термостатирования раствора.

В ваннах объемом более 2 м3, как правило, имеется две
системы перемешивания: внутренняя и внешняя. Внутренняя си-
стема перемешивания предназначена в основном для поддержа-
ния однородности лакокрасочного материала в объеме ванны как
в процессе окраски изделий, так и во время перерывов в рабо-
те. Внешняя система кроме основной своей функции — переме-
шивания служит для фильтрования лакокрасочного материала
й поддержания в ванне необходимой температуры. Перемеши-
вание во внутренней системе достигается установкой лопастных
погружных мешалок (см. рис. 6.3), во внешней системе — при-
менением циркуляционных насосов. При работе внешней
системы перемешивания материал забирается из нижней части
кармана ванны и подается через фильтр и теплообменник
в нижнюю часть рабочего объема параллельно зеркалу ванны.
Поток лакокрасочного материала направляется при этом таким
образом, чтобы обеспечить движение рабочего раствора снизу
вверх по всему объему. Скорость восходящего потока не должна
быть ниже скорости оседания частиц; она составляет обыч-
но 0,2—0,7 м/с.

Пена с поверхности ванны удаляется подачей части лако-
красочного материала из внешней системы циркуляции вдоль
Рис. 6.4. Насосно-фильтрующая станция типа МЩ-0,05:

1 — фильтр щелевой; 2—фильтр магнитный; 3— иасос; 4— байпасный трубопровод.

Рис. 6.5. [Целевой проволочный фильтр:

/ — корпус; 2—электродвигатель; 3—шестеренчатая передача; 4 — патроны; 5—скребки.

зеркала ванны в сторону кармана. Для разрушения пены ра-
бочий раствор пропускают через фильтрующие перегородки,
которые устанавливают в нижней части кармана.

Для очистки лакокрасочного материала от механических
загрязнений, в первую очередь от примесей металла, заносимых
в ванну окрашиваемыми изделиями, применяется насосно-
фильтрующая станция типа МЩ-0,05. Станция (рис. 6.4) со-
стоит из центробежного насоса 3 типа 1,5К-6 производитель-
ностью 5—20 м3/ч, магнитного фильтра 2 типа ФМ и щелевого
проволочного фильтра 1. Байпасный трубопровод 4 позволяет
отключать фильтры для очистки и в случае неисправности.

Шелевой проволочный фильтр (рис. 6.5). состоит из сварно-
го корпуса, в котором помещены четыре цилиндрических филь-
трующих патрона — отлитые из силумина цилиндры, на кото-
рые по всей наружной поверхности навита проволока с разры-
вом между витками не более 0,05 мм.

При пониженных требованиях к качеству фильтрования
лакокрасочных материалов в насосно-фильтрующей станции
может быть использован фильтр типа ФЩ-0,08—10, который
работает аналогично, но имеет большие зазоры между прово-
лочными витками — до 0,08 мм.

Насосно-фильтрующая станция работает в автоматическом
режиме: чистка щелевого фильтра проводится через опреде-
ленное время, установленное автоматическим реле времени.
Необходимая для циркуляции и фильтрования производитель-
ность достигается параллельной установкой нескольких на-
сосно фильтрующих станций. Общая производительность
циркуляционных и погружных насосов рассчитывается из крат-
ности перемешивания, которая зависит от Типа лакокрасочного
материала и составляет в час от 10 до 60.

Для поддержания заданного теплового режима в ванне
служит система термостатирования. В процессе электроосажде-
ния выделяется большое количество теплоты (до 800 кДж на
1 м2 окрашиваемой поверхности), которое надо отводить, а при
перерывах работы и при заполнении ванны свежим раствором
требуется нагревание, т. е. подвод теплоты.

Система термостатирования включает теплообменники и
нередко холодильные машины. На установках малой и средней
производительности (до 500 тыс. м2 окрашиваемой поверхности
в год) для охлаждения применяют обычно кожухотрубные
теплообменники, в межтрубном пространстве которых циркули-
руют вода с температурой 8—15 °C. Термостатирование рабо-
чего раствора лакокрасочного материала на установках боль-
шой производительности осуществляется холодильными маши-
нами типа ХМФУ 40-П.

6.1.5,	Система контроля и регулирования технологических
параметров

Система контроля и автоматического регулирования техно-
логических параметров предназначена для поддержания опти-
мальных условий ведения процесса электроосаждения и обес-
печения безопасности работы установки. Системой предусматри-
вается автоматическое регулирование температуры, pH, удель-
ной электрической проводимости, содержания органических
растворителей и напряжения.

Температуру контролируют и регулируют с помощью дат-
чиков, установленных в потоке внешней системы перемешива-
ния, исполнительных механизмов и самопишущего прибора.

Корректировка pH осуществляется одним из трех методов:
компенсационным, электродиализным и с помощью ионообмен-
ников. Компенсационный метод заключается в периодическом
добавлении в ванну электроосаждения концентратов лакокра-
сочного материала различной степени нейтрализации в зависи-
мости от значения РН раствора в ванне. При этом одновре-
менно корректируется содержание нелетучих веществ в рабочем
растворе лакокрасочного материала.

При электродиализном методе катодное пространство ванны
отделяется перегородками из ионообменных мембран, в резуль-
тате чего в процессе окраски пленкообразователь осаждается на
изделии, а ионы нейтрализатора проникают через мембрану и
разряжаются на катоде. При применении этого метода корпус
ванны изолируется (обычно эпоксидными компаундами) и в нем
устанавливаются диализные карманы с мембранами (размеры
до 0,5 X 1.5 м). Катионообменные мембраны изготовляются из
листов синтетических материалов (например, найлона), а также
114
бумаги, картона или ткани, которые пропитывают специаль-
ными смолами. Можно применять выпускаемые промышлен-
ностью ионообменные мембраны типа МК-41. Для точного
поддержания pH устанавливают комбинированные электроды
с обычными и диализными карманами.

Корректировка pH с помощью ионообменных мембран со-
стоит в том, что часть рабочего раствора (обычно не
менее 30%) пропускается через ионообменные смолы для уда-
ления избытка катионов и амина.

Все приборы контроля и автоматического регулирования со-
средоточены на пульте управления.

6.2.	ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

К вспомогательному оборудованию линий электроосаждения
относят установки: для приготовления рабочих растворов,
очистки промывных вод, ультрафильтрации, деминерализации
воды. Назначение этого оборудования — обеспечение нормаль-
ного функционирования окрасочных линий, стабильности их
работы при хороших технико-экономических показателях.

Оборудование для приготовления рабочих растворов предна-
значено для приготовления лакокрасочного материала требуе-
мых параметров, который используется при первоначальном
заполнении ванны электроосаждения и при пополнении ее в
процессе работы. Так как исходные лакокрасочные материалы
для электроосаждения выпускаются в виде высоковязких со-
ставов (паст) с содержанием нелетучих веществ 70—80%, ра-
бочие растворы из них готовят на месте применения в специ-
альных установках. Применяют установки для забора пасты из
тары и приготовления раствора лакокрасочного материала.

Установка для забора пасты из тары (фляг) УЗП-1
(рис. 6.6) включает дозировочный поршневой насос типа НД
или «Грако», служащий для перекачивания пасты в емкость
для разбавления и нейтрализации, планшайбу 4, которая при-
жимается плотно к зеркалу лакокрасочного материала (пасты)
и пневмоцилиндр 3, обеспечивающий прижим планшайбы: Дав-
ление сжатого воздуха в пневмоцилиндре, устанавливаемое в
зависимости от вязкости пасты, регулируется стабилизатором
давления СДВ-6.

Установка для приготовления раствора лакокрасочного ма-
териала (рис. 6.7) состоит из одной или двух последовательно
работающих емкостей (баков) с мешалками, в которых паста
разбавляется деминерализованной водой, раствор нейтрализу-
ется и доводится до требуемых для электроосаждения парамет-
ров. В линиях электроосаждения небольшой производитель-
ности обычно применяется один бак для приготовления раство-
ра; его объем составляет примерно 0,1—0,15 объема ванны
электроосаждения. Линии большой производительности обору-
дуются двумя баками: для первичной нейтрализации и для
Рис. 6.6 УстаиовкаУЗП-1 для забора пасты из тары:

1 — станина; 2—панель управления; 3—пневмоцилиндр; 4—планшайба; 5—фляга с па-
стой; 6—рама с роликами.

Рис. 6.7. Установка для приготовления раствора лакокрасочного материала:

1 — бак без рубашки; 2—мерник для нейтрализатора; 3—пневмомешалка; 4—бак с ру-
башкой; 5—рама; 6—насос.

приготовления рабочего раствора. Оба бака выполнены из нер-
жавеющей стали и смонтированы на одной раме. Бак для пер-
вичной нейтрализации имеет рубашку, в которую подается хо-
лодная или горячая вода. Для дозирования нейтрализатора
имеется мерник. Деминерализованная вода в баки поступает из
сети по трубам через соответствующие вентили.

Установка для очистки промывных вод. Промывные воды
от установки электроосаждения загрязнены лакокрасочными
материалами. Очистка этих вод проводится в специальной си-
стеме очистки, принципиальная схема которой изображена на
рис. 6.8.

Промывные воды по сборному трубопроводу поступают из
секций промывки 3 и 4 в установку 7 для коагуляции лакокра-

сочных материалов, в ко-
торую насосом подается
раствор коагулянта пооче-
редно из двух емкостей
6. Раствор коагулянта
(обычно используется

Рис. 6.8. Принципиальная схема си-
стемы очистки промывных вод:

1 — окрашенное изделие; 2—контуры
промывки; 3, 4—секции первой и
второй промывки; 5—бак для ра-
створения коагулянта; 6—емкости
для коагуляции раствора; 7—уста-
новка коагуляции; 8—установка
фильтрования.
20%-ный раствор хлорида кальция) готовится в баке 5 с мешал-
кой, откуда поступает в емкости 6 самотеком.

В установке 7 водорастворимый лакокрасочный материал,
содержащийся в промывной воде, коагулирует и всплывает на
поверхность, откуда непрерывно удаляется и сбрасывается в
тележку движущимся скребковым транспортером. После гру-
бой очистки в установке 7 вода проходит через коксовый
фильтр и затем поступает в установку фильтрования 8, где
окончательно очищается. Установка фильтрования промывных
вод состоит из ванны, вертикально-замкнутого транспортера и
механизма протяжки фильтрующего материала, в качестве кото-
рого обычно используется техническая марля. Загрязненная
марля сбрасывается в тележку. Очищенная таким образом
вода направляется в канализацию.

Установка ультрафильтрации. С целью экономии лакокра-
сочных материалов и деминерализованной (обессоленной)
воды в установках электроосаждения применяется ультрафиль-
трация, позволяющая создать замкнутый цикл использования
рабочего раствора в ванне. Ультрафильтрация проводится на
установках с применением ультрафильтрационных мембран.

Принципиальная схема такой установки приведена на
рис. 6.9. Лакокрасочный материал из ванны 1 насосом И про-
качивается через ультрафильтрационные элементы 10 и воз-
вращается в ванну. При этом сухой остаток материала в ванне
повышается на 0,1—0,5%. Ультрафильтрат, в который входят
вода, нейтрализаторы, органические растворители, собирается
в баке 9 и насосом 8 подается в секцию первой промывки из-
делий 4. Смытый с изделия при промывке лакокрасочный мате-
риал вместе с ультрафильтратом возвращается в ванну элек-
троосаждения. При такой схеме почти полностью используется
лакокрасочный материал, значительно сокращается расход

воды на промывку.

Общий вид установки ультрафильтрации показан на
рис. 6.10. Установка укомплектована блочными трубчатыми
фильтрующими элементами (БТФЭ) — которые представляют
собой пучок из семи параллельных трубок диаметром 12 мм и
длиной 2000 мм (рис.

6.11), концы которых
помещены в металли-
ческие стаканы и зали-
ты эпоксидной смолой.

Рис. 6.9. Схема установки элек-
Троосаждения с использова-
нием ультрафильтрации:

/ — ванна	электроосаждення;

2—изделия; 3—конвейер; 4,
5 — секции первой и второй про-
мывки; 6 — бак иля промывной
воды; 7, 8, 11 — насосы; 9 — бак
для ультрафильтрата; 10— филь-
трующие элементы.
Вид A

Рис. 6.10. Общий вид установки ультрафильтрации:

1, 6—насосы для подачи лакокрасочного материала и ультрафильтрата; 2—емкость для
ультрафильтрата; 3—пульт управления; 4—блочный трубчатый фильтрующий элемент;

5—каркас.

Весь пучок заключен в винипластовый кожух, где собирается
отделяемый ультрафильтрат, который по отводящим трубкам
поступает в бак. Ультрафильтрационные мембраны находятся
на внутренней поверхности трубок. Фильтрующая поверхность
одного БТФЭ составляет примерно 0,5 м2. Мембраны изготов-
ляются из поливинилхлорида, этилцеллюлозы, ароматических
полиамидов. Установка имеет следующую техническую харак-
теристику:

Общая фильтрующая Поверхность, м2	15

Производительность по ультрафильтрату, 0,4—0,5
м3/ч

Рабочее давление, МПа

на входе	0,1—0,45

на выходе	0,05—0,25

Установка для деминерализации воды. Для разведения
лакокрасочного материала и промывки изделий до и после
окраски применяют деминерализованную воду, удельная элек-
трическая проводимость которой не должна превышать
2-10-3 См/м. Для приготовления такой воды служат установ-
ки для деминерализации, работающие по принципу катионо-
анионного обмена.

Деминерализация воды осуществляется при последователь-
ном пропускании ее через катионитовую и анионитовую ионно-
обменные колонки. В качестве катионита обычно применяют

сильнокислотный катио-
нит КУ-2-8, в качестве
анионита — сильнооснов-
ной анионит АВ-17-2, ко-

Рис. 6.11. Блочный трубчатый
фильтрующий элемент.
торые регенерируют по мере необходимости (катионит КУ-2-8
обрабатывают 5%-ным раствором НС1, анионит АВ-17-2—2—
4 %-ним раствором NaOH с последующей промывкой проточной
водой). Иногда перед ионообменными колонками устанавлива-
ют фильтры предварительной очистки от механических и ор-
ганических примесей, заполненные кварцевым песком и актив-
ным углем.

ГЛАВА 7

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Порошковые лакокрасочные материалы существенно отли-
чаются по свойствам от жидких материалов, поэтому приме-
няют специальные технологические приемы и оборудование для
получения из них покрытий.

Различают три группы способов нанесения порошковых
лакокрасочных материалов на поверхность: 1) способы, осно-
ванные на псевдоожижении порошков (нанесение в кипящем
слое), 2) способы, основанные на распылении порошков с
одновременной электризацией их частиц (распыление в элек-
трическом поле высокого напряжения), 3) способы, основанные
на распылении частиц с их нагревом в момент распыления или
при контакте с окрашиваемой поверхностью (струйное распы-
ление). Нанесение порошковых материалов осуществляется на
установках периодического действия или на механизированных
поточных линиях.

7.1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Получение покрытий этим способом заключается в погруже-
нии нагретых изделий в кипящий слой порошкового материала
и нередко последующем их нагревании для разравнивания по-
крытия.

В комплект установок для получения покрытий входят ван-
на кипящего слоя и нагревательные устройства (печи) для
предварительного нагрева изделий и формирования покрытия,
которые по конструкции не отличаются от высокотемператур-
ных сушильных установок для отверждения (сушки) покрытий,
рассматриваемых в гл. 8.

Ванна кипящего слоя — основной элемент установок —
предназначена для перевода свободно насыпанного порошково-
го материала в псевдоожиженное состояние. Применяют ванны
разной конструкции, размеров и принципа работы. По способу
псевдоожижения порошка их подразделяют на ванны (аппара-
ты) с псевдоожижением газом (вихревое нанесение), вибрацией

119
(вибрационное нанесение), газом и вибрацией одновременно
(вибровихревое нанесение).

Ванны вихревого нанесения наиболее распространены в
промышленности вследствие простоты их устройства и надеж-
ности в работе. В простейшем варианте такая ванна (рис. 7.1)
представляет собой емкость (сосуд) цилиндрической или
прямоугольной формы. Верхняя ее часть — рабочая каме-
ра 1 — отделена от нижней — газовой (воздушной) камеры 3
пористой перегородкой 2. Предназначенный для нанесения по-
рошковый материал насыпают в верхнюю часть ванны на по-
ристую перегородку, а в нижнюю ее часть подают сжатый воз-
дух под давлением 0,11 --0,6 МПа.

Ванны изготавливают обычно из металла (листовой ста-
ли), реже из пластмассы, пористые перегородки — из различ-
ных материалов, имеющих сквозные поры: пористой керамики
(толщина слоя 20 мм), пенопласта, листовых пористых поли-
винилхлорида и фторопласта, фетра, войлока (толщина слоя
30 мм) и др.

Для уменьшения пыления и потери порошка ванны нередко
оборудуют бортовым отсосом, а для предохранения порошка
от загрязнения (в период отключения ванн) — крышками. Воз-
дух к ванне подают по резиновому шлангу или металлической
трубе от компрессора или из централизованной заводской сети.
На линии воздуховода при необходимости устанавливают
масловодоотделитель. В зависимости от размеров и формы
окрашиваемых изделий применяют ванны объемом от несколь-
ких литров до нескольких кубических метров. Они могут быть
вытянутыми вверх (при окраске длинномерных изделий) или
удлиненными в горизонтальной плоскости (при окраске изде-
лий с использованием одноцепных конвейеров). В зависимости
от характера работ используют ванны передвижные (перенос-
ные) и стационарные. При конвейерных методах окраски иног-
да устанавливают автоматически поднимающиеся ванны; это
позволяет сохранить прямолинейность пути движения кон-
вейера.

Ванны вибрационного нанесения не требуют продувки воз-
духа через порошковый материал. Кипящий слой в них образу-
ется в результате воздействия на порошок вынужденных коле-
баний определенной частоты и амплитуды, причем вибрирует
либо вся ванна, либо только дно ванны при неподвижных стен-
ках рабочей камеры; колебания могут сообщаться как в верти-
кальном, так и в горизонтальном направлении. Максимальное
псевдоожижение порошковых материалов достигается при ча-
стоте вибрации 50—100 Гц и ускорении 3g. В соответствии с
этим и выбирается вибратор, который может быть механиче-
ским, пневматическим, электромагнитным или электродинами-
ческим.

Ванна вибрационного нанесения с электромагнитным виб-
ратором (рис. 7 Да), состоит из рабочей камеры 1 с эластич-
120
Рис. 7.1. Ванна для вихревого нанесения порошковых материалов:

/ — рабочая камера; 2—пористая перегородка; 3—газовая (воздушная) камера.

Рис. 7.2. Ванны для вибрационного (а) и вибровихревого (б) нанесения порошковых ма-
териалов:

/ — рабочая камера; 2—эластичное дно; 3—-вибратор; 4 —основание.

ным дном 2, установленной с помощью стоек на основании 4.
Под дном смонтирован якорь вибратора 3 с сердечником элек-
тромагнита. Под действием вибратора дно ванны колеблется,
переводя порошок в псевдоожиженное состояние.

Вибрационное псевдоожижение порошков по сравнению с
псевдоожиженным газом имеет ряд преимуществ: уменьшается
пыление и унос порошкового материала из ванны, в меньшей
степени охлаждаются нагретые изделия. Вместе с этим этот
способ связан со значительной затратой энергии на вибрацию
(особенно в случае ванн больших размеров), образованием
шума; не исключается сепарация порошкового материала по
размерам и массе частиц. По этой причине ванны вибрацион-
ного нанесения не получили широкого распространения в про-
мышленности; их применяют при получении покрытий на мел-
ких изделиях, при небольших объемах работ.

Ванны вибровихревого нанесения сочетают в себе многие
достоинства ванн вихревого и вибрационного нанесения. В них
нередко достигается псевдоожижение порошковых материалов,
обладающих низкой сыпучестью, образуется наиболее однород-
ный с высокой порозностью кипящий слой и обеспечивается по-
лучение качественных покрытий на изделиях сложной формы.
Такие ванны небольших размеров широко применяют для на-
несения порошковых материалов на изделия и детали в радио-
и электронной промышленности и в машиностроении.

Ванна вибровихревого нанесения (рис. 7.2,6) представляет
собой рабочую камеру 1 с эластичным дном 2, которое имеет от-
верстия для прохода воздуха. На дно укладывается пористая
перегородка из фильтрующего материала. Нижняя часть ван-
ны — ее основание 4 — одновременно является воздушной ка-
мерой, в которой располагается вибратор 3 электромагнитного
типа. Режим вибрации электромагнитного привода регулирует-
ся изменением подаваемого напряжения. Ниже приведена тех-
ническая характеристика ванны для вибровихревого нанесения
порошковых материалов (типа А-70).

Размеры рабочей камеры, м	0,3X0,4X0,5
Мощность вибраторов, Вт	200
Частота вибрации, Гц	50 и 100
Давление газа (воздуха), МПа	0,2
Расход газа (воздуха), м3/ч	0,8-2,0

7.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Нанесение порошковых материалов в электрическом поле
высокого напряжения основано на том же принципе, что и на-
несение жидких лакокрасочных материалов. Порошковый ма-
териал переводят в аэрозольное состояние и одновременно ча-
стицам сообщают заряд, благодаря которому они направленно
перемещаются и равномерно осаждаются на поверхность окра-
шиваемого изделия, имеющего противоположный знак заряда.
В зависимости от способа образования аэрозоля различают на-
несение порошковых материалов в электрическом поле распы-
лением (частицы порошка заряжаются в распылителе или на
его коронирующей кромке) и посредством псевдоожижения,
так называемым способом ионизированного кипящего слоя
(частицы приобретают заряд при витании в ванне кипящего
слоя). В последнем случае в зависимости от положения изде-
лия относительно кипящего слоя порошка нанесение может
быть осуществлено или непосредственно в ванне кипящего
слоя, или в облаке пылевидных частиц (над ванной). Все эти
варианты, схематично представленные на рис. 7.3, находят про-
мышленное применение при соответствующем аппаратурном
оформлении процессов.

При нанесении распылением в электрическом поле
(рис. 7.3,а) порошковый материал в виде аэрозоля подается в
головку распылителя к электроду, к которому подведено высо-
кое напряжение (30—90 кВ, преимущественно знак минус), за-

Рис. 7.3. Принципиальные схемы нанесения порошковых материалов в электрическом
поле высокого напряжения:

о —распылением; б— псевдоожижением в ванне; в — в облаке заряженных частиц.

1 — распылитель; 2—источник высокого напряжения; 3 — питатель; 4 — распылительная
камера; 5— изделие; 6 —ванна кипящего слоя; 7 —ионизаторы; конвейер.
Рис. 7.4. Схема переносной установки УЭНП:

/ — каскадный генератор; 2—электростатический распылитель; 3 — порошковый питатель.

Рис. 7.5. Электростатический распылитель РЭП-3:

/ — стержень; 2 —распылительная головка; 3— вставка распылительной головки; 4 — ру*
коятка; 5—пусковой крючок; 6—кнопка; 7 — кожух; 8— микровыключатели; 9—подводя*
щне трубки; 10 — высоковольтный кабель.

ряжается при этом и распыляется сжатым воздухом, поступа-
ющим в головку, или центробежной силой при вращении голов-
ки распылителя. Порошок может заряжаться и без подвода вы-
сокого напряжения извне, в частности, за счет трения, возника-
ющего, например, при движении порошка по шлангу из диэлек-
трика (полиэтилен и др.), т. е. на принципе трибоэлектрического
эффекта. Заземленное изделие, расположенное перед распыли-
телем на расстоянии 150—250 мм, является вторым электро-
дом. Порошок осаждается на нем равномерным слоем, толщина
покрытия достигает 100—120 мкм.

Распылители могут быть ручными или встроенными в ста-
ционарную камеру. На рис. 7.4 приведена схема переносной
установки УЭНП, предназначенной для нанесения вручную
порошковых материалов в электрическом поле высокого напря-
жения.

Электростатический распылитель РЭП-3 (рис. 7.5) выпол-
нен в форме пистолета. Через рукоятку 4 к стержню 1 прохо-
дят две трубки 9 для подачи порошка и воздуха и высоковольт-
ный кабель 10. Рукоятка 4 закрывается кожухом 7. Стер-
жень 1 служит изолятором между рукояткой и распылительной
головкой 2, на которую по высоковольтному кабелю подводит-
ся высокое напряжение. Распылительная головка имеет раструб
и вставку 3 с острыми кромками, в зоне которых частицы
порошка приобретают электрический заряд. Раструб и встав-
ка взаимно расположены таким образом, что между ними
имеется конусообразный зазор, в который по тангенциально
Рис. 7.6. Общий вид (а) и устройство (б) установки АЗП-1:

1—шкаф; 2—панель с пневмооборудованием; 3—блок электропитания; 4—блок включе-
ния; 5—распылитель; 6 — бункеры; 7—мешалка-разрыхлнтель.

расположенным отверстиям поступает воздух для. создания фа-
кела порошка.

Порошковый питатель установки УЭНП работает на прин-
ципе эжекции порошка из кипящего слоя. Он представляет со-
бой цилиндрический сосуд с пористой перегородкой, через ко-
торую подается сжатый воздух для псевдоожижения порошка.
Дополнительное псевдоожижение порошка достигается вибра-
тором эксцентрикового типа. Для подачи порошка в распыли-
тель питатель имеет эжектор. На корпусе питателя закреплен
пульт управления, на котором размещены редукторы, клапаны,
тумблеры. Установка УЭНП имеет следующую техническую
характеристику:

Производительность по распыляемому 1,5
порошку, кг/ч

Напряжение, кВ	80

Давление воздуха, МПа

при	подаче порошка	0,05—0,15

для	создания	факела	0,02—0,09

для	создания	кипящего слоя	0.01—0,03

Потребляемая мощность, кВт	0,12

Степень осаждения порошка на изде- 60
лиях, %

В промышленности находят применение и другие конструк-
ции ручных установок, работающие на аналогичном принципе.

На рис. 7.6 показана установка АЗП-1, укомплектованная
двумя электростатическими распылителями. Установка состоит
из шкафа со встроенными в него бункерами для порошкового
материала, двух эжекторов и двух блоков электропитания. На
шкафу размещен блок включения. Установка может приме-
няться как в ручном режиме работы, так и в составе полуав-
томатических линий. Она имеет производительность по распы-
124
ляемому порошку 12 кг/ч. Благодаря возможности создания
как положительной, так и отрицательной полярности напряже-
ния, обеспечивается более равномерное и более полное, чем
при использовании установки УЭНП, осаждение порошкового

материала на изделиях.

Нанесение порошковых лакокрасочных материалов распы-
лением осуществляется в распылительных камерах. По принци-
пу работы такие камеры аналогичны камерам для нанесения в
электрическом поле жидких лакокрасочных материалов. Их
главная отличительная особенность — наличие рекуператора,

т. е. системы для улавливания и возврата порошкового мате-
риала в производственный цикл.

На рис. 7.7 приведена схема распылительной камеры для

нанесения порошковых материалов при автоматическом режи-
ме работы электростатического распылителя. Работа камеры
осуществляется следующим образом. К распылителю 2, закреп-
ленному на изолированной стойке 1, подводится сжатый воз-
дух из воздушной сети, порошково-воздушная смесь из порош-
кового питателя 9 и высокое напряжение от генератора 10.
Изделия 3 перемещаются мимо распылителя на конвейере. Не

осевшие на изделиях частицы порошка увлекаются воздухом,
проходят через отверстия в панели 6 и попадают в циклон 8,
где подвергаются двухступенчатому осаждению. Осевший в

циклоне порошковый материал через питатель 9 вновь подает-

ся в распылитель 2, а воздух с наиболее мелкими частицами

порошка вентилятором 7 направ-
ляется в фильтры 4, установлен-
ные в потолке камеры, допол-
нительно очищается и возвра-
щается в камеру.

На аналогичном принципе ра-
ботает промышленная установка
АРЭП-1 (рис. 7.8), в комплект

Рис. 7.7. Распылительная камера для нанесения порошковкх материалов в электриче-
ском поле:

1—	изолированная стойка; 2—электростатический распылитель; 3—изделие; 4—фильтр;
5—конвейер; 6—панель; 7 — вентилятор; 8—циклон; 9—порошковый питатель; 10 — высоко-
вольтный генератор.

Рис. 7.8. Общий вид установки АРЭП-1.
Рис. 7.9. Схема установки для нанесения порошков в ионизированном кипящем слое:
1 — и точник высокого напряжения; 2—компрессор; 3— масловодоотделитель; 4 — изоля-
торы; 5—пористая перегородка: 6— ионизаторы; 7—ванна; 8—изделия; 9—печь; 10—кон-
вейер; 11 — подвеска с вибратором.

которой входит распылительная камера типа УПОР-4, пита-
тель, фильтр-рекуператор типа ФРКН-ЗОВР, шкаф с оборудова-
нием для электропитания, вентилятор.

Для нанесения порошкового материала в ионизированном
кипящем слое в промышленности применяют установки, кон-
струкции которых аналогичны устройствам для нанесения по-
рошка в кипящем слое. Установка (рис. 7.9) представляет со-
бой ванну 7, установленную на изоляторах 4 и имеющую в
нижней части пористую перегородку (ложное дно) 5, которая
отделяет рабочую камеру от воздушной. Над пористой пере-
городкой расположена система коронирующих электродов
(ионизаторов) 6, в виде решетки с иглами, сетки или контура
из тонкой нихромовой проволоки. Электроды соединены с отри-
цательным полюсом источника высокого напряжения 1 (поло-
жительный плюс ИВН заземлен). Изделия 8 подаются в ван-
ну на конвейере 10 (как указано на рисунке) или вручную,
при этом порошок осаждается на холодной поверхности за
счет электризации частиц. Толщина образующегося покрытия
зависит от напряжения электрического поля, которое устанав-
ливают обычно в пределах 30—50 кВ.

Установки для нанесения порошковых материалов в иони-
зированном кипящем слое применяют преимущественно для по-
лучения покрытий на изделиях небольших размеров (электро-
и радиотехнические детали, изделия машино- и приборо-
строения).

7.3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СТРУЙНОГО РАСПЫЛЕНИЯ
ПОРОШКОВЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

К струйным способам нанесения порошковых материалов
относятся газопламенное, плазменное и струйное напыление с
помощью пневматических распылителей.
Сущность газопламенного способа заключается в распыле-
нии порошкового материала горелкой автогенного типа. При
прохождении через пламя горелки частицы нагреваются до
130°C и выше, размягчаются и в расплавленном состоянии сжа-
тым воздухом направляются на предварительно нагретую по-
верхность. Окончательное формирование покрытия проводят
посредством нагревания пламенем той же горелки.

Установка УПН-4Л (рис. 7.10), предназначенная для газо-
пламенного напыления порошковых материалов, состоит из
питательного бачка 5, укрепленного на каркасе с приборным
щитом, и распылительной горелки 3, соединенной шлангами 2
с бачком, воздушной системой и баллоном 1 с ацетиленом. Для
регулирования подачи воздуха имеется редуктор 4. Приборный
щит снабжен контрольными манометрами, регуляторами дав-
ления и запорными вентилями. Установка УПН-4Л имеет сле-
дующую техническую характеристику:

Производительность по покрываемой по- 1,2—1,5
верхности, м2/ч

Объем питательного бачка, л	3,25

Давление сжатого воздуха, МПа	0,3—0,6

Плазменное напыление отличается от газопламенного тем,
что распыление и нагревание порошка осуществляется в потоке
плазмы, образованной при прохождении струи инертного газа
(аргона) через электрическую дугу. При контакте порошка с
низкотемпературной плазмой (10 000—20 000 °C) происходит
нагревание и плавление частиц; в таком виде они направлен-
но подаются на поверхность изделия.

Для получения покрытий применяют установку плазмен-
ного напыления (тип УМП-5-68) с источником питания (тип
ИПН-160/600) и устройством для подачи полимерного мате-
риала. Принципиальная схема такой установки приведена на

Ри с. 7.10. Схема установки для газопламенного напыления порошковых материалов
(типа УПН):

Z — баллон с ацетиленом: 2—шланги; S—распылительная горелка; 4—редуктор; 5—пита-
тельный 63 чок.

Рис. 7.11. Принципиальная схема установки плазменного напыления порошковых мате-
риалов:

/ — анод; 2 — катод; 3 — подложка; 4— патрубок.
Рис. 7.12. Пистолет-распылитель для струйного напыления порошков с различными на-
садками:

1 — корпус; 2— сетка; 3—насадка.

рис. 7.11. Процесс плазменного напыления осуществляют путем
последовательного (обычно неоднократного) прохождения
плазменной струей по поверхности до получения необходимой
толщины покрытия. Оптимальный режим работы плазмотрона:

Сила тока дуги, А	270—280

Напряжение, В	75—80

Давление плазмообразующего газа, МПа 2

Напыление порошковых материалов с помощью пневматиче-
ских распылителей проводят аналогично распылению жидких
лакокрасочных материалов, но на нагретую поверхность изде-
лия. По сравнению с газопламенным и плазменным напыле-
нием этот способ отличается простотой аппаратуры и меньшей
опасностью перегрева (разложения) полимерного материала.
Главный недостаток его — значительные потери распыляемого
материала. Поэтому обычно напыление порошков проводят в
камерах или кабинах, оборудованных вентиляционно-вытяжной
системой и матерчатыми фильтрами для улавливания порош-
ка. В комплект оборудования для напыления входят питатель-
ный бачок и распылительное устройство — краскораспыли-
тель, у которого распылительная головка заменена специаль-
ной насадкой. Одна из конструкций такого краскораспылителя
с насадками для напыления порошка на плоские (/) и внутрен-
ние цилиндрические (//) поверхности изображена на рис. 7.12.
В зависимости от характера покрываемой поверхности распы-
литель укомплектован двумя насадками: / — со сплющенным
концом и выходной щелью шириной 0,5 мм и II— со щелью
равномерной ширины, регулируемой в пределах 0,1—0,6 мм.

Струйное распыление применяют преимущественно для по-
лучения покрытий на изделиях больших размеров (химическое
оборудование, трубы и т. д.).
Ча. механизированные линии

При поточном производстве порошковые материалы на
изделия наносят на механизированных линиях, снабженных
конвейером и работающих в автоматическом или полуавтома-
тическом режиме.

В состав таких линий наряду с оборудованием для нанесе-
ния порошкового материала (ванна кипящего слоя, распыли-
тельная камера, камера охлаждения покрытий, высоковольт-
ная выпрямительная установка и др.) входят нагревательные
устройства (печи) для предварительного нагрева изделий и
формирования (отверждения) покрытий, а также нередко обо-
рудование для механической или химической подготовки по-
верхности изделий. На рис. 7.13 показан общий вид полуавто-
матической линии для получения покрытий в кипящем слое,
предназначенной для защитно-декоративной отделки порошко-
выми красками деталей вагонов. Линия состоит из ванны кипя-
щего слоя (порошок псевдоожижается воздухом), двух
безынерционных печей терморадиационного типа, цепного кон-
вейера и щита управления. Над конвейером смонтированы зон-
ты, соединенные с вытяжной вентиляцией. Монорельс кон-
вейера изгибается над ванной, что позволяет изделиям после
выхода из печи свободно опускаться в нее.

Установка имеет 4 фиксированные позиции. На первой по-
зиции изделия навешиваются на подвески конвейера, при его
движении они перемещаются на вторую позицию — в печь
предварительного нагрева, после нагрева в течение заданного

Рис. 7.13. Общий вид конвейерной полуавтоматической линии для получения покрытий
в кипящем слое.
Рис. 7.14. Полуавтоматическая линия для нанесения порошковых материалов распыле-
нием:

1 — камера дробеструйной очистки; 2, 4—нагревательные устройства (печи); 3—камера
напылений; 5—конвейер; 6—изделие.

времени изделия проходят через ванну с порошковым мате-
риалом, останавливаются на третьей позиции в печи для фор-
мирования покрытия, после чего направляются на четвертую
позицию, где снимаются с коцвейера. Все операции совершают-
ся автоматически по заданной программе.

Для получения тонких покрытий на небольших изделиях
оправдала себя в применении автоматическая линия типа «Ра-
дуга». Линия состоит из ванны ионизированного кипящего
слоя, печи для формирования (отверждения) покрытия, ванны
охлаждения, конвейера с опускным устройством, щита управ-
ления, высоковольтного и вспомогательного оборудования.

Ванна, выполненная из диэлектрического материала с ди-
электрической подставкой, внутри имеет металлическую сетку
и коронирующие электроды, на которые подается высокое на-
пряжение (до 35 кВ) от высоковольтной выпрямительной уста-
новки. Подаваемый в ванну воздух (давление до 0,5 МПа) очи-
щается, проходя сдвоенный масловодоотделитель.

Для формирования покрытия служит проходная печь термо-
радиационного типа с ТЭНами, выполненными из нихромовой
проволоки, а для их охлаждения — ванна с проточной холод-
ной водой.

Транспортирование изделий осуществляется подвесным кон-
вейером толкающего типа, подвески конвейера снабжены элек-
тромагнитными вибраторами для удаления избытка порошка с
горизонтальных участков поверхности изделий. Скорость дви-
жения конвейера регулируется вариатором. Время пребывания
изделий в ванне ионизированного кипящего слоя составляет 5 с,
в ванне охлаждения — 10 с; продолжительность формирования
покрытия в зависимости от вида краски колеблется от 5 до
15 мин.
Для нанесения методом электростатического распыления
порошковых красок на детали электрооборудования разработа-
на полуавтоматическая линия, изображенная на рис. 7.14. Де-
тали на пульсирующем конвейере последовательно проходят
через камеру дробеструйной очистки, печь предварительного
нагрева, камеру напыления и печь для отверждения покрытия.
В камере напыления порошковую краску наносят на детали с
помощью шести автоматических распылителей. Порошок в рас-
пылители подается эжекцией с помощью воздуха из ванны ки-
пящего слоя, внутри которой расположена короиирующая сет-
ка, подключенная к высоковольтному генератору. Не осевший
на детали порошок возвращается обратно в ванну, воздух так-
же циркулирует.

В промышленности нашли применение и другие типы линий.
Главные достоинства их использования — высокая производи-
тельность, малые трудовые затраты, минимальные потери мате-
риалов, хорошее качество покрытий.

ГЛАВА 8

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ (СУШКИ)
ПОКРЫТИЙ

Отверждение лакокрасочных покрытий осуществляется в
естественных условиях или искусственным путем в установках,
обычно называемых сушильными. Отверждение связано с пере-
ходом лакокрасочного материала из жидкого состояния в твер-
дое и формированием покрытия с комплексом необходимых
свойств.

В зависимости от того, относится исходный лакокрасочный
материал к материалам непревращаемого или превращаемого
типа, отверждение может быть вызвано физическими процесса-
ми (испарение растворителей и воды, охлаждение и т. д.), хи-
мическими (полимеризация, поликонденсация), либо теми и
другими процессами одновременно.

Применяемые для отверждения покрытий сушильные уста-
новки классифицируют (рис. 8.1):

по способу передачи энергии окрашенному изделию — на
конвективные, терморадиационные (лучистого нагрева), термо-
радиационно-конвективные, индукционные, радиационно-хими-
ческие;

по виду потребляемой энергии — на электрические, газовые,
паровые и водяные;

по конструктивному исполнению — на тупиковые (одно- и
многосекционные) периодического действия и проходные
(одно- и многоходовые) непрерывного и периодического дей-
ствия.
В зависимсти от применяемых транспортных средств раз-
личают установки с подвесным конвейером, с напольным кон-
вейером и т. д.

Наибольшее промышленное применение находят электриче-
ские и газовые конвективные, терморадиационные и термора-
диационно-конвективные установки непрерывного и периодиче-
ского действия, в которых отверждение покрытий связано с
использованием тепловой энергии; перспективными и эконо-
мичными являются также радиационно-химические установки,
покрытия в которых отверждаются под воздействием ультра-
фиолетовых (УФ) лучей и ускоренных электронов.

8.1.	КОНВЕКТИВНЫЕ СУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

В конвективных сушильных установках передача теплоты
лакокрасочному материалу, находящемуся на изделии, осуще-
ствляется за счет непосредственного его контакта с циркули-
рующим нагретым воздухом или топочными газами. Теплоноси-
телем в установках является вода, пар, газ или электроэнергия.

В табл. 8.1 приведена классификация этих установок. До-
стоинством конвективных сушильных установок является про-
стота устройства, легкость обслуживания, достаточно высокая
надежность в работе. В отличие от других типов сушилок в
них удается получать покрытия на изделиях самой сложной
формы, изготовленных из разных материалов. Относительная
равномерность нагрева позволяет формировать высокодекора-
тивные покрытия любых цветов, включая чисто белый. К недо-
статкам этих сушильных установок относится низкая произво-
132
дительность, обусловленная длительностью нагрева изделий,
и их большая тепловая инерционность.

Общая характеристика сушильных установок. Конвектив-
ные сушильные установки (рис. 8.2) представляют собой каме-
ры туннельного или тупикового типа, состоящие из корпуса,
тепловентиляционных агрегатов, вытяжных устройств, системы
контроля и автоматического регулирования.

Корпус камеры может быть сварным или сборно-разбор-
ным, что предпочтительнее, и состоит из металлического кар-
каса, обшитого теплоизоляционными панелями. Панели изго-
тавливают в виде пустотелых щитов с двойными стенками из
листовой стали, а пространство между ними заполняют него-
рючим теплоизоляционным материалом, чаще всего минераль-
ной или стеклянной ватой. В последнее время все шире приме-
няются типовые конструкции панелей. Такие панели состоят из
оболочки — оцинкованных стальных листов толщиной 1,0—
1,2 мм, соединенных специальными замками, и теплоизоляции
в виде минераловатных плит. Панели имеют отбортовку, при-
дающую им жесткость и обеспечивающую возможность соеди-
нения между собой по типу шип-паз. Уплотнение стыков пане-
лей осуществляется слоем герметика. Панели изготавливают
толщиной 80—120 мм с таким расчетом, чтобы температура
наружной поверхности стенок корпуса не превышала 45 °C.

Таблица 8.1

Классификация конвективных сушильных установок

По конструк- тивному исполнению	По режиму работы	По числу секций или ходов	Эскиз	
Тупиковые  Проходные	Периодического действия  Периодического действия  Непрерывного действия	Односекцион- ные  Многосекцион- ные  Одноходовые  Одноходовые			1  Л 1  -'TJ
			EZZ	ю о
			—И  -Л  L.	

Многоходовые
Рис. 8.2. Принципиальная схема конвективной сушильной установки:

/ — зонт; 2—нагнетательный воздуховод; 3—калорифер; 4—воздуховод вытяжной си*
стемы; 5—вентилятор рециркуляционный; 6—шибер; 7 —вентилятор вытяжной; 8—кор*
пус установки.

Рис. 8.3. Тепловеитиляционный агрегат:

/ — воздуховод вытяжной системы; 2— фильтр; 3 —вентилятор рециркуляционный! 4—вы-
хлопной воздуховод; 5—калориферы; 6—нагнетательный воздуховод;- 7—воздухораспре-
делитель.

В тупиковых многосекционных сушильных установках
внутри корпуса располагаются теплоизоляционные перегород-
ки, которые делят камеру на самостоятельные секции. Кажддя
секция имеет отдельный тепловентиляционный агрегат, систему
контроля и регулирования температуры. Это дает возможность
формировать покрытия по нескольким независимым технологи-
ческим режимам.

Тепловентиляционный агрегат (рис. 8.3) обеспечивает подо-
грев и рециркуляцию горячего воздуха в сушильной установке.
Он состоит из центробежного вентилятора 3 с электродвигате-
лем во взрывобезопасном исполнении, калориферов 5 и систе-
мы воздуховодов.

Схема движения воздуха в сушильной установке выбирает-
ся в зависимости от ее назначения и создания наиболее целе-
сообразного воздушного потока. При удалении с изделий вла-
ги, например после подготовки поверхности, горячий воздух
подают рециркуляционным вентилятором в вертикальные на-
гнетательные короба-стояки с узкими щелями для придания
воздуху большой выходной скорости, необходимой для сдува-
ния капель с поверхности и одновременного эффективного на-
грева изделия.

При сушке окрашенных изделий нагнетательные короба
располагают в нижней части камеры (см. рис. 8.2) и изделия
обдувают снизу при скорости воздушного потока значительно
меньшей, чем при сушке от влаги. Отсос воздуха при этом осу-
ществляется из верхней части камеры. Равномерное распреде-
ление воздуха но всей длине туннеля обеспечивается конфигу-
рацией коробов переменного сечения со щелевыми направляю-
134
щими и их расположением в нижней зоне камеры. Нагрев хо-
лодного воздуха (при запуске установки) и поддержание необ-
ходимой температуры рециркулирующего воздуха осуществля-
ется в калориферах различного типа (водяных, паровых, элек-
трических) или смешением воздуха с продуктами сгорания
природного газа, поступающего из топки.

Теплоноситель для сушильных установок выбирается в за-
висимости от температуры отверждения покрытия:

До 80 °C электричество, газ, пар, вода
До 100 °C электричество, газ, пар
Более 100 °C электричество, газ

При применении пара или горячей воды для нагрева возду-
ха используют пластинчатые калориферы различных моделей,
а также гладкотрубные нагреватели. Водяные калориферы в
настоящее время используют крайне редко. Паровые калорифе-
ры экономичны при нагреве воздуха до 60—100 °C. Их уста-
навливают, как правило, вертикально, чтобы облегчить удале-
ние воздуха во время работы и при необходимости обеспечить
слив воды.

В установках, рассчитанных на температуру сушки 100 °C
и выше, применяют электрические калориферы — трубчаТыё
электронагреватели, заключенные в .металлический кожух,
Конструкция электрокалориферов предусматривает возмож-
ность включения их в зависимости от необходимой теплопроиз-
водительности камеры на различную мощность.

В сушильных установках с учетом производительности Теп-
ловентиляционного агрегата и требуемой температуры приме-
няют один или несколько калориферов. В последнем случае их
соединяют между собой последовательно или параллельно.

Вентиляторы и калориферы располагают как вне, так и
внутри корпуса камеры. При внутреннем расположении калори-
феров и вентиляторов достигается сокращение теплопотерь,
увеличение к. п. д. сушильной установки, а также Снижение
уровня шума, создаваемого вентиляторами. При этом однако
уменьшается объем сушильной камеры.

Сушильные установки проходного типа непрерывного Дей-
ствия. Такие установки применяют при массовом и крупно-
серийном производстве изделий. Загрузка и выгрузка изделий
в них осуществляется непрерывно с помощью конвейера без
отключения установки.

Типовая сушильная установка непрерывного действия с
электрообогревом приведена на рис. 8.4. По ходу движения
конвейера она имеет входной и выходной тамбуры, одну или
несколько зон (секций) сушки. Тамбуры обеспечивают сокра-
щение тепловых потерь через расположенные по торцам су-
шильной камеры открытые транспортные проемы, снижение
перепадов температуры при входе и выходе изделий, предот-
вращают проникновение загрязненного воздуха в помещение
Рис. 8.4. Конвективная сушильная установка непрерывного действия:

1—тамбур; 2—вентилятор воздушной завесы; 3— шибер; 4—воздушная завеса; 5—корпус
камеры; 6—теплоизоляция; 7—вентилятор рециркуляционный; 8—калорифер; 9—диа-
фрагма; 10—нагнетательный воздуховод.

цеха. Тамбуры отделены от зон сушки теплоизоляционными
диафрагмами 9 и оборудованы воздушными завесами 4 (обыч-
но нагнетательного типа). Воздушная завеса каждого тамбура
состоит из вентилятора 2 с электродвигателем во взрыво-
безопасном исполнении и воздуховодов. Производительность
вентиляторов тепловентиляционных агрегатов и воздушных за-
вес регулируется шиберами 3.

Вместо тамбуров в небольших сушильных установках над
открытыми проемами иногда устанавливают вытяжные зонты.
Для уменьшения тепловых потерь сушильные установки, с
большим сечением открытых проемов, иногда делают с наклон-
ными тамбурами и приподнятой средней частью корпуса каме-
ры (установки с тепловым подпором). В конструкциях таких
сушильных установок верхняя кромка открытых проемов рас-
полагается ниже пола средней части камеры, что создает бла-
гоприятные условия для удержания в ней теплого воздуха.

Взрывобезопасная концентрация паров растворителей в су-
шильной установке обеспечивается выбросом в атмосферу
части загрязненного воздуха и подсосом свежего. При этом
концентрация растворителей в рабочем пространстве сушиль-
ных установок поддерживается на уровне, не превышающем
50% нижнего предела взрываемости с учетом коэффициента
запаса К, характеризующего неравномерность испарения ра-
створителя и температуры сушки. Для сушильных установок
непрерывного действия значение К принимается от 2 до 5 (для
сушилок периодического действия К — 8 4- 15).

Удаление загрязненного воздуха может осуществляться
самостоятельным вытяжным вентилятором, вентиляторами воз-
душной завесы или рециркуляционным вентилятором через
выхлопной воздуховод, установленный перед калорифером
(см. рис. 8.2—8.4). Подсос свежего воздуха взамен удаляемого
136
загрязненного происходит обычно через транспортные проемы
или через отверстия на всасывающих участках воздуховодов с
установленными на них фильтрами, которые представляют со-
бой сетчатые короба, заполненные металлической стружкой,
трубками или листами перфорированной жести, смазанными
индустриальным маслом.

В газовых сушильных установках непрерывного действия
(рис. 8.5) нагрев окрашенных изделий осуществляется газо-
воздушной смесью (смесью топочных газов с воздухом) или
воздухом, предварительно нагретым топочными газами в возду-
хоподогревателях.

Топочные газы получают сжиганием природного или другого
газа в топках (рис. 8.6), представляющих собой конструкцию,
обычно прямоугольной формы, выполненную из огнеупор-
ного кирпича — шамотного 2 (внутренний слой) и диатемово-
го 3 (внешний слой). Снаружи топку облицовывают металли-
ческими листами и стягивают специальными стяжками. Вну-
треннее пространство топки разделено двумя вертикальными
перегородками на две зоны: собственно топку и смесительную
-камеру. В передней стенке топки размещаются горелки 6 для
сжигания газа. Для улучшения перемешивания газа с возду-
хом и стабилизации горения против раструба горелки уста-
навливается брус-рассекатель из шамотного кирпича. Вверху,
на боковых или задней стенке топки, располагается один или
несколько взрывных клапанов 5, представляющих собой метал-
лическую сетку со слоем асбеста (толщина 2,0—2,5 мм) и пред-
назначенных для предохранения топки от разрушения при
взрыве. Суммарная площадь взрывных клапанов принимается
в пределах 0,025—0,18 м2 на 1 м3 объема топки.

В передней и задней стенках топки имеются окна 4 для под-
соса холодного воздуха, смешиваемого с горячими топочными
газами. Регулирование объема подсасываемого из цеха возду-
ха осуществляется с помощью заслонок, установленных на

f

Рис. 8.5. Схема конвективной сушильной установки непрерывного действия с газовым
обогревом:

У —газовая топка; 2 — искрогаситель; 3 — газоход; 4—зонт; 5 —корпус камеры; 6—венти-
лятор вытяжной; 7 —шибер; 8 — вентилятор рециркуляционный; ^—нагнетательный воз-
духовод; 10 — изделие.
Рис. 8.6. Газовая топка:

/ — каркас: 2—щэмотная кладка; 3—диатомовая кладка; 4 —окно для подсоса воздуха;
5—взрывной клапан; 6—горелки.

окнах. В верхней части смесительной камеры имеется отсасыва-
ющий патрубок, через который из топки выходит в сушилку
газовоздушная смесь с температурой 350—400 °C.

Для предотвращения попадания искр в сушильную камеру
вместе с продуктами сгорания газа на газоходе, расположен-
ном между топкой и сушилкой, устанавливается искрогаси-
тель — камера большего, чем газоход, диаметра с тремя метал-
лическими сетками внутри или кольцами Рашига.

В топке устанавливаются многосопловые инжекционные го-
релки полного предварительного смешения. Горелки обладают
свойством саморегулирования в пределах нормальных нагрузок
и давления подаваемого газа и тем самым обеспечивают по-
стоянное соотношение газ : воздух. Вокруг топки предусматри-
вается зона обслуживания; расстояние от выступающих частей
горелок или арматуры до стен и оборудования должно быть не
менее 1 м.

Сушильные установки с газовым обогревом просты по
устройству и обслуживанию, более экономичны по сравнению
с паровыми и электрическими. Недостатком их является боль-
шая, чем у обычных конвективных сушильных установок, по-
жарная опасность, особенно в том случае, когда газовые топки
с горелками устанавливаются непосредственно в окрасочных
цехах. Кроме того, нагрев окрашенных изделий топочными га-
зами не всегда приемлем. Например, при отверждении верхних
покрытий светлых тонов прямого контакта слоя краски с топоч-
ными газами во избежание загрязнений стараются избегать.
В этом случае применяют воздух, нагреваемый топочными га-
зами в теплообменниках.

Сушильные установки тупикового типа периодического дей-
ствия. Установки этого типа используют при получении покры-
138
тий на изделиях небольших и средних размеров при мелкосе-
рийном и единичном производстве. Изделия в них загружают
периодически на тележках различной конструкции или с по-
мощью монорельса, в процессе сушки изделия в камере оста-
ются неподвижными.

В отличие от установок проходного типа тупиковые установ-
ки более компактны. Они занимают меньшие производственные
площади, однако менее производительны вследствие затраты
времени на загрузку и выгрузку изделий и на разогрев камеры
до выхода на заданный тепловой режим. Сушильные установки
периодического действия изготовляют в виде шкафов, а также
одно- и многосекционных камер.

Односекционная тупиковая конвективная сушильная уста-
новка показана на рис. 8.7. В передней стенке корпуса установ-
ки имеется проем 1 для загрузки и выгрузки транспортируемых
на тележке изделий, который закрывается двустворчатой рас-
пашной дверью. Подогрев и рециркуляция воздуха в сушилке
осуществляется тепловентиляционным агрегатом. В процессе
работы воздух отсасывается вентилятором 4, расположенным
внутри корпуса в верхней части камеры, и подается через
калориферы в нагнетательные воздуховоды, расположенные в
нижней части. Таким образом осуществляется рециркуляция
воздуха в сушильной установке, которая обеспечивает мини-
мальный перепад температур по высоте камеры.

Воздух в камере, насыщенный парами растворителей, осве-
жается за счет подсоса чистого воздуха из цеха через сетчатый
фильтр 6, расположенный в стенке корпуса. Загрязненный ра-
створителем воздух выбрасывается из камеры в атмосферу ре-
циркуляционным вентилятором через выхлопной воздуховод 5,
установленный перед калорифером. Объем выбрасываемого
воздуха регулируется шиберами, установленными на нагнета-
тельном патрубке вентиляционного агрегата.

Рис. 8.7. Схема движения воздуха в тупиковой конвективной сушильной установке (а) н
ее продольный разрез (tf):

1 — дверной проем; 2 — корпус камеры; 3 — электродвигатель; 4 — вентилятор рециркуля-
ционный; 5—выхлопной воздуховод; ff—фильтр; 7—нагнетательный воздуховод.
Конвективные сушильные установки независимо от кон-
струкции и принципа работы оборудуются системой контроля
и автоматического регулирования, обеспечивающей поддержа-
ние температуры рециркулирующего воздуха в заданных пре-
делах, а также блокировку, которая не допускает включения
нагревательных устройств (калориферов, газовых горелок) при
выключенной вентиляции. Температура в сушильных установ-
ках контролируется и регулируется многоточечными автомати-
ческими потенциометрами типа ЭПР-09Р, работающими в ком-
плекте с термопарами. Для контроля работы вентиляторов на
нагнетательных участках воздуховодов устанавливаются дат-
чики перепада напора типа ДПН.

В сушильных установках также размещаются сигнализато-
ры взрывоопасных концентраций растворителей типа СВК-ЗМ-1,
обеспечивающие отключение калориферов и прекращение пода-
чи изделий в камеру при превышении концентрации раствори-
телей сверх допустимых значений.

8.2.	ТЕРМОРАДИАЦИОННЫЕ СУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

В терморадиационных сушильных установках в отличие от
конвективных нагрев изделий осуществляется за счет лучисто-
го потока, испускаемого нагретыми телами — источниками ин-
фракрасных (ИК) лучей. Участие воздуха в конвективном
переносе теплоты незначительное.

Продолжительность отверждения покрытий в термора-
диационных сушильных установках зависит от их конструкции,
при этом важное значение имеет тип и мощность излучателей,
температура их нагрева (и соответственно длина волны излу-
чения), расстояние от излучаемой поверхности до изделия,
равномерность распределения лучистого потока в объеме су-
шильного пространства и другие факторы.

Терморадиационные сушильные установки широко распро-
странены в промышленности, чему способствуют высокая эф-
фективность их работы (время отверждения покрытий в 2—
10 раз меньше, чем в конвективных установках), простота кон-
струкции, малая тепловая инерционность, легкость регулирова-
ния тепловых режимов. Недостатками этих установок являют-
ся: невозможность обеспечения равномерного нагрева поверх-
ности сложнопрофильных изделий; сильное влияние экраниро-
вания на нагрев, что ограничивает плотность размещения
изделий на конвейере; возможность изменения оттенка покры-
тий на наиболее облучаемых участках поверхности вследствие
перегрева.

Различают терморадиационные сушильные установки ка-
мерные и бескамерные (щитовые). Они могут быть непрерыв-
ного и периодического действия, электрические и газовые.
В зависимости от применяемого источника ИК-лучей установки
подразделяют на устройства со светлыми (обычно ламповыми)
140
и темными (трубчатыми, панельными и др.) излучателями. Тип
излучателя и конструкция отражателя имеют важное значение
в эксплуатационной характеристике сушильных установок. От
них зависит скорость отверждения покрытия, надежность и
экономичность работы установки.

8.2.1.	Установки со светлыми излучателями

Светлым излучением условно называют коротковолновое
ИК-излучение, лежащее в близкой к видимой области спектра
и частично захватывающее ее. Такое излучение достигается
обычно с помощью ламп, где излучатель для обеспечения дли-
тельной работы находится в стеклянной оболочке под ва-
куумом или в инертной среде. Излучатели этого типа называют
по аналогии с излучением светлыми, а сушильные установки —
установками со светлыми или ламповыми излучателями.

Установки со светлыми излучателями первыми были при-
менены для терморадиационного отверждения лакокрасочных
покрытий. В настоящее время они заметно утратили свое зна-
чение, уступив место установкам с темными излучателями.

Характеристика светлых излучателей. Наибольшее примене-
ние из светлых излучателей получили зеркальные лампы нака-
ливания и галогенные лампы (рис. 8.8).

Зеркальные лампы накаливания (рис. 8.8, а) представляет
собой стеклянную колбу параболической (реже сферической
или двухпараболоидной) формы с помещенной в нее вольфра-
мовой спиралью. Внутренняя поверхность колбы покрыта тон-
ким слоем алюминия или серебра, служащим зеркальным отра-
жателем.

Инфракрасные лампы накаливания (типа ИКЗ, ИКЗК) вы-
пускаются в соответствии с ГОСТ 13874—76 как с прозрачным,
так и с матированным куполом стеклянной оболочки, а также с
куполом, окрашенным в красный цвет. Их номинальные значе-
ния мощности 250 и 500 Вт.

Температура тела накала (спирали) у ламповых ИК-излу-
чателей обычно составляет 1900—2200 °C. Лампы рассчитаны
на продолжительность горения до 5000 ч. Основная часть энер-
гии генерируется ими на участке спектра от 800 до 3500 нм, а
максимум излучения приходится на длины волн 1050—1300 нм.

Рис. 8,8. Светлые ИК-излучатели:

о —зеркальная лампа накаливания; б—галогенная лампа накаливания.

2 —вывод; 2—ввод; 3—вольфрамовая спираль; 4 — колба; 5 —кольцевой Держатель;
б —место запайки штенгеля.
Излучение с длиной волны более 3500 нм (7—8% всего пото-
ка) поглощается стеклом баллона лампы. Энергетический
к. п. д. зеркальных ламп в среднем составляет 0,7. В процессе
эксплуатации ламп он снижается вследствие образования нале-
та вольфрама на колбе, приводящего к повышению коэффи-
циента поглощения колбы. Повышение к. п. д. достигается
уменьшением доли потока в видимой области спектра, чему
способствует применение ламп с танталовым телом накала
вместо вольфрамового, а также ламп с пониженной температу-
рой нагрева спирали (до 1900°C). Перспективным является
применение зеркальных ламп с двумя спиралями, рассчитан-
ными на различную потребляемую мощность. Такие лампы со
специальными трехконтактными цоколями позволяют получать
три ступени мощности в одной лампе и тем самым варьировать
в широких пределах тепловой поток по заданной программе.

Галогенные лампы накаливания (рис. 8.8,6), известные так-
же под названием ламп с иодным циклом, отличаются от зер-
кальных ламп по устройству и техническим характеристикам.
Галогенная лампа представляет собой цилиндрическую трубку
из кварцевого или специального термостойкого стекла, строго
по оси которой монтируется моноспиралыюе тело накала из
вольфрамовой проволоки.

Внутри колбы содержится инертный газ, обычно аргон, при
давлении 0,9 МПа и иод. благодаря находящемуся в лампе
иоду в ней уже при 250—300 °C возникает так называемый
вольфрамо-иодный цикл, состоящий во взаимодействии воль-
фрама, испаряющегося с тела накала, с парообразным иодом.
В результате этого предотвращается оседание вольфрама на
стенках колбы и соответственно ее преждевременный выход из
строя.

Галогенные лампы компактны, поскольку имеют небольшой
зазор между телом накала и оболочкой (кварцевым стеклом).
Их диаметр колеблется от 10 до 36 мм, длина — от 190 до
840 мм. Спектральный состав излучения галогенных ламп на-
каливания определяется температурами тела накала и кварце-
вой трубки. Основная часть лучистого потока тела накала ле-
жит в области спектра от видимого излучения до длин волн
примерно 3000 нм, а кварцевой трубки — в области длин волн
3000—4000 нм; максимум излучения приходится на область
1100—1200 нм.

Отечественная промышленность выпускает галогенные лам-
пы накаливания типа НЙК, КИ, КИО, КГ. Они рассчитаны на
напряжение в сети 127, 220 и 380 В и потребляемую мощность
от 0,5 до 20 кВт. Галогенные лампы накаливания имеют номи-
нальный срок службы от 2000 до 5000 ч. Они позволяют полу-
чать высокую поверхностную плотность излучения (до
0.1 МВт/м2 и характеризуются стабильностью потока излуче-
ния. В отличие от зеркальных ламп накаливания галогенные
лампы характеризуются большей механической прочностью и
142
лучше выдерживают перепады температур; они имеют к. п. д.
до 0,9 вследствие большей пропускательной способности обо-
лочки (кварцевое стекло прозрачно в области длин волн 180—
4500 нм).

Широкое применение галогенных ламп накаливания в су-
шильных установках, однако, сдерживается их высокой стои-
мостью, связанной с использованием для их изготовления высо-
кокачественного кварца.

Излучатели с кварцевой оболочкой могут быть не только гало-
генного типа. Находят применение также лампы с кварцевой
трубкой и нихромовой спиралью, работающие в атмосфере инерт-
ного газа при нормальном давлении. Температура тела накала
в них не превышает 1100 °C, а максимум спектральной плотности
излучения приходится на интервал длин волн 2200—2700 нм.

Устройство и работа установок. Установки со светлыми из-
лучателями — камерные и бескамерные (щитовые или панель-
ные) отличаются легкостью конструкций, несложностью монта-
жа излучателей, малой тепловой инерционностью.

Щитовые установки используют для быстрого местного на-
грева поверхности при ремонтных работах, исправлении дефек-
тов окраски, а также при отверждении покрытий на изделиях,
исключающих общий нагрев.

Камерные установки — проходные и тупиковые — приме-
няют в тех случаях, когда по условиям формирования покры-
тия предпочтительным является светлое излучение, например
при получении покрытий из некоторых видов порошковых кра-
сок на нетермостойких подложках.

Установка непрерывного действия для формирования по-
крытий из порошковых лакокрасочных материалов (рис. 8.9)
состоит из корпуса 1, защитного кожуха 5, излучателей 6. Кон-
струкция установки разъемная; крепление осуществляется на
подвесках 4 с роликовыми опорами 3. В верхней части имеется
продольная щель шириной 40—50 мм для прохода подвесок с
деталями и удаления загрязненного воздуха из камеры. Торцо-
вые стороны закрыты стенками 2 с проемами для прохода
изделий и снабжены экранами (отражателями) из полирован-
ного алюминия для уменьшения потерь лучистой энергии. Кор-
пус и защитный кожух, имеющие форму правильного восьми-
гранника, выполнены из алюминиевого листа толщиной 4 и
1,5 мм соответственно. По промежутку между корпусом и за-
щитными кожухом естественным или принудительным путем
циркулирует воздух, вызывая охлаждение стенок камеры. Вну-
тренняя поверхность корпуса отполирована по 9-му классу чи-
стоты. Температура наружной поверхности (кожуха) не пре-
вышает 40 °C, поэтому теплоизоляция не при?леняется.

Излучателями в установке служат лампы с кварцевой обо-
лочкой и нихромовой спиралью или галогенные лампы накали-
вания. Равномерность лучистого потока достигается соответст-
вующим их расположением. Обычно излучатели устанавливают
Рис, 8.9. Безынерционная
установка со светлыми из-
лучателями:

/ — корпус; 2-торцовые стен-
ки; 3—подвижные опоры;
4—подвески; 5—защитный
кожух; 6—излучатели.

по длине туннеля последовательно в 4 ряда на равном
расстоянии друг от друга. Отличительная особенность устано-
вок этого типа — исключительно низкая инерционность, лег-
кость конструкций, высокая экономичность. Так, мощность уста-
новки длиной 1,5 м составляет 6 кВт, длиной 5 м — 25 кВт.
Аналогичные конструкции установок с теплоизоляцией по-
требляют энергии 16 и 80 кВт соответственно.

8.2.2.	Установки с темными излучателями

Темное, или длинноволновое, излучение генерируется тела-
ми, температура нагрева которых обычно не превышает
700 °C. Источниками такого излучения могут быть нагретые
металлы, керамика, стекло. ИК-лучи с длиной волны 2000—
8000 нм, характерные для темных излучателей, обладают высо-
кой проникающей способностью для многих видов лакокрасоч-
ных материалов, вызывают быстрый нагрев подложки и эффек-
тивное отверждение-покрытий.

Сушильные установки с темными излучателями получили
исключительно широкое распространение при получении по-
крытий, благодаря относительно невысоким температурам на-
грева излучателей, стабильности и долговечности их работы.

Характеристика темных излучателей. В промышленности
применяют темные излучатели разных типов: трубчатые, плос-
кие, или панельные, ленточные и др. Особенно распространены
трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы) вследствие про-
стоты конструкции, легкости монтажа, надежности в работе,
высокого коэффициента (0,85—0,90) превращения электриче-
ской энергии в энергию ИК-излучения.

ТЭН (рис. 8.10) состоит из тонкостенной металлической
оболочки 2, выполненной в виде трубы, внутри которой разме-
щена спираль 3 из проволоки высокого удельного электрическо-
го сопротивления диаметром 0,2—1,6 мм. Концы спирали соеди-
нены с контактными стержнями /, снабженными с внешней
стороны контактным устройством 7. Между концом трубки и
144
контактным устройством установлен изолятор 6. Свободное
пространство внутри металлической оболочки заполнено напол-
нителем 4, которым обычно служит плавленая окись магния
(периклаз), а торцы электронагревателя — влагозащитным
термостойким герметиком 5. Нагревательная спираль изготов-
лена из проволоки сплавов Х20Н80 и Х15Н60, а металличе-
ская оболочка — из нержавеющей стали (для излучателей с
температурой 450—700°C) или из углеродистой стали (для
ТЭНов с температурой до 450°C).

Основным параметром, характеризующим работоспособность
ТЭНа, является удельная мощность — отношение номинальной
мощности к площади активной части наружной поверхности
оболочки нагревателя. От удельной мощности зависит темпера-
тура поверхности металлической оболочки (рис. 8.11) и соот-
ветственно поток излучения, к. п. д. и срок службы ТЭНа. При
температуре нагрева 450—500 °C основная часть энергии ИК-
излучения генерируется ТЭНами в области длин волн от 2000
до 8000 нм с максимумом излучения при 4000 нм. С повышением
температуры поверхности оболочки максимум спектрального
распределения излучения ТЭНов смещается в более коротко-
волновую область и при 700 °C соответствует 3000 нм. Спект-
ральный состав и коэффициент излучения несколько изменяют-
ся в процессе работы ТЭНов в результате окисления их поверх-
ности.

В нашей стране серийно выпускаются ТЭНы в соответствии
с ГОСТ 13268—74 разных типоразмеров: длиной от 0,25 до
6,3 м и диаметром оболочки 8—16 мм. Они рассчитаны на на-
пряжение 12, 127, 220 и 380 В и номинальную мощность 0,05—
25 кВт. Наиболее распространены ТЭНы с номинальной мощ-
ностью от 0,3 до 6 кВт (поверхностная плотность излучения
7—45 кВт/м2), работающие при напряжении 220 В. ТЭНы мо-
гут быть любой формы, но чаще всего в сушильных установках
применяют нагреватели прямой и U-образной формы. Их срок
службы составляет в среднем 10 000 ч.

Плоские электрические ИК-излучатели (рис. 8.12), называе-
мые также панельными или панельно-плиточными, в отличие
от ТЭНов представляют собой металлическую или керамиче-
скую плиту прямоугольной или квадратной формы, в которую
вмонтированы электрические нагреватели 2 с таким расчетом,
чтобы обеспечить ее равномерный нагрев. Нагреватель (ТЭН

Рис. 8.10. Трубчатый электрический нагреватель (ТЭН):

/—контактный стержень; 2—оболочка; 3 —нагревательная спираль; 4 —наполнитель;
$—герметик; 6—изолятор; 7—контактное устройство.
Удельная мощность 1
Bt/cmz

Рис. 8.11. Зависимость температуры ТЭНа от удельной мощности.

Рис. 8.12. Плоский электрический ИК-излучатель:

/ — плита; 2—трубчатый электронагреватель.

или нихромовую спираль диаметром 0,5 мм) укладывают в
специальные канавки, хорошо изолируя от плиты периклазом.
Для облегчения ремонта плиты нередко делают разъемными
по плоскости расположения нагревателей или делают в плите
сквозные каналы для закладки в них трубчатых нагревателей.
Плоские излучатели изготавливают преимущественно из серого
чугуна, с необработанной поверхностью. Это обеспечивает ей
высокую (близкую к единице) степень черноты и интенсивное
тепловое излучение. Рабочая температура поверхности плоских
излучателей обычно 380—420 °C. При этих температурах мак-
симум излучения приходится на длины волн 4000—5000 нм.
Размеры излучателей и их мощность могут быть различными.
Плоские электрические ИК-излучатели обеспечивают хо-
рошую равномерность распределения лучистого потока по
поверхности покрытий при достаточно высоких плотностях пото-
ка излучения. Они механически прочны и отличаются большим
сроком службы. Главные их недостатки — относительно низ-
кий к. п. д., обычно не превышающий 40% (много энергии теря-
ется обратной стороной), большая тепловая инерция, высокая
материалоемкость. По этой причине плоские излучатели в по-
следнее время находят ограниченное применение в сушильных
установках.

Эффективность работы сушильных установок во многом за-
висит от концентрации и направленности испускаемого излуча-
телями потока излучения. Это достигается применением отра-
жателей. В сушильных установках с плоскими излучателями
функции отражателя выполняют стенки камеры, в установках
с ТЭНами используют специальные отражатели-рефлекторы.
Они могут быть параболической, эллиптической, цилиндриче-
ской формы или иметь вид плоского листа в зависимости от
того комплектуются с одиночными излучателями или группой
излучателей. Отражатели обычно выполняются из листового
полированного алюминия (толщина листа до 2 мм) или стали
146
(толщина до 1 мм) с гальваническим хромовым или никелевым
покрытием.

Алюминиевые отражатели практичны в работе. В исходном
состоянии они имеют высокий коэффициент отражения, дости-
гающий 0,95, который, однако, в процессе эксплуатации умень-
шается. Повышение стойкости алюминия к действию тепла и
влаги и соответственно стабилизация отражательных свойств
достигаются его анодированием. У отражателей с анодирован-
ной поверхностью, в противоположность отражателям с поли-
рованной поверхностью, коэффициент отражения с ростом тем-
пературы тела накала излучателя не уменьшается, а возраста-
ет. Поэтому такие отражатели применяют в первую очередь с
излучателями, имеющими высокую температуру тела накала.
Отражатели с полированной поверхностью во избежание поте-
ри отражательных свойств рекомендуется охлаждать с таким
расчетом, чтобы температура их поверхности не превышала
150 °C. Стальные отражатели с хромированной поверхностью
имеют более высокий коэффициент отражения, чем алюминие-
вые, однако они дороже и имеют меньший срок службы вслед-
ствие более быстрого температурно-коррозионного разрушения.

В процессе эксплуатации следует удалять с поверхности от-
ражателей пыль и другие загрязнения; алюминиевые отражате-
ли рекомендуется 2—3 раза в течение года подвергать поли-
ровке.

Устройство и работа установок. На рис. 8.13 приведена
схема установки непрерывного действия, оборудованная ТЭНа-
ми. Установка представляет собой туннель с открытыми тор-
цовыми проемами, через которые проходит конвейер с изде-
лиями. Корпус камеры собирается из секций, каждая секция
выполнена в виде каркаса, обшитого листовой сталью с теп-
лоизоляцией (шлаковатой) толщиной 100 мм. ТЭНы с отража-
телями монтируются в камере по секциям, расстояние до по-
верхности изделий составляет 150—300 мм. Один конец ТЭНа
закрепляется при этом неподвижно, а другой имеет скользящее
крепление, так как при нагревании длина ТЭНа увеличивается.
Число секций может быть различным в зависимости от габа-
ритов сушильной установки. На входе и выходе изделий из тун-
неля расположены секции без нагревателей, что позволяет
предотвратить тепловой удар и снизить тепловые потери в
окружающую среду. Режим нагрева изделий регулируется
включением и отключением отдельных секций или нагревателей
по секциям; температура нагрева контролируется термопарами
с электронным потенциометром.

Загрязненный растворителями воздух удаляется из туннеля
вытяжной вентиляцией через зонты, установленные над откры-
тыми проемами камеры.

Установки с плоскими электрическими нагревателями
(рис. 8.14). имеют аналогичное устройство. Нагревательные па-
нели устанавливаются внутри корпуса по периметру с таким
147
Рис. 8.13. Электротерморадиационная сушильная установка (поперечный разрез):

/—изделие; 2—ИК-излучатель (ТЭН); 3—алюминиевый отражатель; 4—кожух электро-
двигателя; 5—выхлопной воздуховод воздушной завесы.

Рис. 8.14. Терморадиационная сушильная установка с панельными излучателями (попе-
речный разрез):

/-ИК-излучатель; 2—каркас; 3—теплоизоляция; 4—монорельс подвесного конвейера.

расчетом, чтобы обеспечить равномерный нагрев изделий. Для
повышения отражательной способности камеру изнутри выкла-
дывают алюминиевыми листами.

Размеры и мощность установок могут быть самыми раз-
личными; длина их определяется временем формирования по-
крытий и скоростью движения конвейера. Примером может
служить конвейерная установка с габаритными размерами
8000 X 1200 X 2300 мм для отверждения покрытий на издели-
ях средних размеров. Камера имеет 36 излучающих панелей
общей мощностью 72 кВт. Продолжительность отверждения в
ней мочевиноформальдегидных эмалей составляет 5 мии, тем-
пература нагрева изделий — около 120 °C.

В случае крупногабаритных изделий (железнодорожные ва-
гоны, тепловозы, вагоны метро и т. д.) применяют установки в
виде портала, передвижные или стационарные. Для отвержде-
ния покрытий наиболее часто, особенно для изделий сложной
формы, имеющих экранированные участки поверхности, приме-
няют электротерморадиационно-конвективные установки, в ко-
торых передача теплоты осуществляется одновременно за счет
конвекции и терморадиации. Это обеспечивает быстрый подъем
температуры и более равномерный по сравнению с термора-
диационными установками обогрев изделий. Рециркуляция и
выброс загрязненного растворителем воздуха при этом осуществ-
ляется вентиляционными агрегатами по схеме, представленной
на рис. 8.15.

Нагрев холодного воздуха во время запуска установки и
поддержание его необходимой температуры во время работы
осуществляется в электрокалориферах. Для уменьшения тепло-
вых потерь тамбуры оборудуются воздушными завесами. Уст-
148
ройство и принцип работы системы рециркуляции и воздушных
завес аналогичен их устройству и работе в конвективных уста-
новках.

8.2.3.	Газовые сушильные установки

Сушильные установки с обогревом продуктами сгорания га-
за отличаются надежностью работы и экономичностью, поэтому
достаточно распространены в цехах покрытий. Источником ИК-

излучения в них служат металлические панели, нагреваемые
обычно до 350—400 °C. Применяют установки двух типов: со

сжиганием газа в панелях и в выносных топках.

Панель ИК-излучения (рис. 8.16) представляет собой пусто-
телый короб 4 обычно С-образной формы, выполненный из ста-
ли толщиной 4 мм. Внизу с внутренней стороны панели уста-
навливается экран 5, предохраняющий панель от быстрого
перегорания, а в средней и верхней части имеются ребра 2, спо-
собствующие более равномерному нагреву панели по высоте.
В верхней части панели расположены патрубки 3 для отвода
продуктов сгорания газа. Они оборудованы регулирующими
задвижками (шиберами) и соединяются со сборными газохо-
дами. Если газ сжигается в панели, то в нижней ее части уста-
навливается горелочная камера, в которой размещается инжек-
ционная горелка и устройство для зажигания газа и контроля

наличия пламени.

Сушильная установка со сжиганием газа в панелях
(рис. 8.17) представляет собой туннель, внутренние стенки ко-

торого образованы из-
лучающими панелями.
Снаружи панели имеют
теплоизоляцию — пер-
литовые плиты или
пенодиатомовый кир-
пич с минераловатны-
ми матами и асбоце-
ментной штукатуркой.
Корпус камеры обшит

Рис. 8,15. Схема движения воздуха в терморадиационно-конвективной сушильной уста-
новке.

Рис. 8.16. Панель сушильной установки с газовым обогревом:
/—горелка; 2—ребра; 5—-патрубок; 4—короб; 5—экран.
металлическим листом. Продукты сгорания газа с температу-
рой 800—900 °C, проходя через панель, нагревают ее до 350—
400°C и поступают в сборный газоход с температурой 500—
600 °C, смешиваются с воздухом, а затем выбрасываются в ат-
мосферу или подаются в нагревательные воздуховоды в рабо-
чую зону сушильной камеры для конвекции (в случае термо-
радиационно-конвективных сушилок—рис. 8.18).

Необходимая теплопроизводительность сушилки и темпера-
тура теплоносителя достигается регулированием объемов сжи-
гаемого газа и подсасываемого для смешения воздуха. Послед-
ний поступает в панель через окно горелочной камеры, оборудо-
ванное заслонкой для регулирования его объема.

Воздух в камере, насыщенный парами растворителя, осве-
жается за счет подсоса чистого воздуха из цеха через транс-
портные проемы. Загрязненная газовоздушная смесь выбрасы-
вается в атмосферу вентилятором воздушных завес.

В сушилках с выносной топкой (рис. 8.19) сжигание газа
осуществляется в топках, размещаемых обычно под тамбурами.
Продукты сгорания газа в этом случае направляются в излу-
чающие панели через распределительный боров, отходящий от
топки. Корпус камеры при этом устанавливается на кирпичной
кладке топки и распределительного борова.

Все газовые сушильные установки для более полного исполь-
зования тепловой энергии оборудуются системами рециркуля-

Рис. 8.17. Терморадиационно*конвективная сушильная установка со сжиганием газа
в панелях (поперечный разрез):

( — горелка; 2—камера сгорания; 3—экран; 4—панель излучающая; 5—изделие; 6—ребра;
7—теплоизоляция; з—шибер; 9—газоход; 10—защита конвейера.

Рис. 8.18. Схема движения газовоздушиой смеси в терморадиационно-конвективной су-
шильной установке со сжиганием газа в панелях.
Рис. 8.19. Терморадиационно-конвективная сушильная установка
со сжиганием газа в выносной топке (поперечный разрез):

I — кирпичное основание; 2—распределительный боров; 3— излучаю-
щая панель; 4 — ребра; 5—теплоизоляция; 6—изделие; 7—шибер;

8—газоход.

ции отработанных газов. Часть отработанных
газов выбрасывается в атмосферу, а другая
часть с помощью рециркуляционного вентиля-
тора направляется в смесительную камеру, где
газы смешиваются со свежими продуктами сго-
рания газа и подсасываемым из цеха свежим
воздухом.

Комбинирование лучистого нагрева с кон-

вективным повышает к. п. д. сушильных уста-

новок и делает нагрев окрашенных изделий более равномер-
ным. По стоимости энергии газовые сушильные установки, осо-
бенно терморадиационно-конвективные считаются наиболее вы-
годными; в эксплуатации они обходятся в 2—3 раза дешевле

электрических.

8.3.	ИНДУКЦИОННЫЕ СУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

В индукционных сушильных установках нагрев окрашенных
изделий осуществляется вихревыми токами, возникающими в
изделиях при помещении их в переменное высокочастотное
электромагнитное поле. При этом теплота передается слою
лакокрасочного материала от поверхности изделия, как и при
терморадиационном нагреве, что создает благоприятные усло-
вия для улетучивания растворителей из пленки и способствует
интенсификации процесса отверждения покрытий.

В индукционных сушильных установках используются токи
высокой (0,5—300 кГц) и промышленной (50 Гц) частот.
В комплект установок для отверждения покрытий токами высо-
кой частоты входят высокочастотный генератор, индуктор,
конденсаторная батарея, высокочастотный понижающий транс-
форматор, экран и пульт управления. Установки, кроме того,
оборудуются системой вытяжной вентиляции. Источником токов
высокой частоты служат машинные или ламповые генераторы.

Индукторы, являющиеся одним из основных элементов ус-
тановок, выполнены в виде спирали (соленоида) или желоба.
Активной частью индукторов являются медные трубки диамет-
ром 10 мм и толщиной стенки 1 мм. Трубки в индукторе распо-
лагаются на расстоянии примерно 50 мм друг от друга и охлаж-
даются водой. Габаритные размеры индуктора обычно превы-
шают размеры обрабатываемых изделий на 150—200 мм, что
обеспечивает более равномерный их нагрев. Индукторы закреп-
ляют на основании из диэлектрика с таким расчетом, чтобы рас-
стояние до металлических частей было не менее 0,2 м. Для
А-А

Рис. 8.20. Индукционная сушильная установка:

/—каркас; 2, 3—индукторы; 4, 5—пневмопривод; 6—тележка; 7—воздуховод; 8—огра-
дительные щиты.

устранения радиопомех, возникающих при работе индукторов,
установки оборудуют экранами из листовой стали или металли-
ческой сетки.

Установки высокочастотного нагрева могут быть периодиче-
ского и непрерывного действия, камерными и бескамерными,
щитовыми или панельными. Они удобны при получении покры-
тий на изделиях простой формы (проволока, листовой металл
и др.), обеспечивают быстрый нагрев, причем до достаточно
высокой температуры. Основной их недостаток — высокая стои-
мость и относительная сложность оборудования.

В отличие от высокочастотных индукционных сушильных ус-
тановок установки с использованием токов промышленной ча-
стоты питаются непосредственно от сети переменного тока на-
пряжением 220 или 380 В. Индуктор этих установок обычно
плоской формы состоит из обмотки и магнитопровода.

На рис. 8.20 изображена индукционная установка для сушки
токами промышленной частоты лакокрасочных покрытий, на-
несенных на панели электропультов. Установка состоит из кар-
каса 1 со съемными оградительными щитами 8, панельных ин-
дукторов 2 и 3 и системы воздуховодов вытяжного вентиляци-
онного агрегата. Боковые панельные индукторы закреплены на
специальных тележках 6, перемещаемых по направляющим с
помощью пневмоприводов 4 и 5, что позволяет регулировать
зазор между изделием и индуктором в оптимальных пределах.
Необходимый зазор между верхней плоскостью изделия и верх-
ним индуктором обеспечивается подъемным приспособлением,
установленным на транспортной тележке, и строго выдержива-
ется в пределах 10—15 мм.

Продолжительность отверждения покрытий в индукционных
сушильных установках обычно такая же, как и в терморадиа-
ционных, однако их обслуживание из-за частого выхода из
строя индукторов и повышенного расхода электроэнергии об’
152
ходится дороже. Ограничением является и невозможность от-
верждения покрытий на изделиях сложной формы. Эти установ-
ки особенно оправдали себя при получении покрытий на пло-
ских толстостенных изделиях (металлические панели, щиты, об-
шивка железнодорожных вагонов, листовая сталь и др.).

8.4.	УСТАНОВКИ ДЛЯ РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКОГО
ОТВЕРЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

8.4.1.	Установки для отверждения покрытий ультрафиолетовыми
лучами

Отверждение лакокрасочных покрытий УФ-лучами (фото-
химическое отверждение) основано на их способности иници-
ировать химические реакции, в первую очередь реакцию поли-
меризации. Оно находит применение при получении покрытий
из олигомерно-мономерных материалов (полиэфирных, полиак-
рилатных и др.) на древесине, картоне, бумаге, пластмассах,
рулонном и листовом металле. Для отверждения применяют
излучение в УФ-диапазоне спектра (300—400 нм); источниками
такого излучения служат преимущественно ртутные лампы низ-
кого и высокого давления.

Из ламп низкого давления наиболее приемлемы лампы
ЛЭР-30 и ЛЭР-40. Они имеют направленный эритремный поток
и рассчитаны на эксплуатацию при температуре воздуха от 5
до 50 °C. Лампы низкого давления изготавливают из уви-
олевого стекла С90-4 с нанесением на внутреннюю поверхность
рефлекторного слоя. Эти лампы имеют небольшую мощность
(30—60 Вт) и резко выраженный максимум излучения в обла-
сти длин волн 254 нм. В связи с тем, что такое излучение не-
эффективно для отверждения покрытий, на кварцевые трубки
ламп наносят специальный суперактиничный состав, смещаю-
щий излучение в длинноволновую УФ-область спектра с макси-
мумом излучения около 370 нм.

Лампы низкого давления используют при отверждении па-
рафинсодержащих лакокрасочных материалов только в момент
их желатинизации, что связано с необходимостью обеспечения
условий для всплытия парафина с целью предотвращения ин-
гибирования процесса кислородом воздуха. Продолжительность
облучения лампами низкого давления обычно составляет 60—
90 с. После завершения процесса желатинизации покрытия под-
вергают интенсивному облучению лампами высокого давления
в течение 30—60 с.

Лампы высокого давления выпускаются мощностью 1000 Вт
и более. Наиболее часто применяют лампы типа ДРТ. Они име-
ют спектр излучения с максимумом в области длин волн 370 и
410 нм. В процессе эксплуатации рабочая температура ламп
может повышаться до 70 °C, вследствие чего ими генерируется
йе только ультрафиолетовое, но и интенсивное инфракрасное
излучение, которое может оказать нежелательное воздействие
на процесс отверждения и качество получаемых покрытий.
Поэтому в сушильных установках такие лампы помещают в
трубы из кварцевого стекла, охлаждаемые водой или чаще
воздухом. Срок службы таких ламп 1000—2000 ч. Лампы вы-
сокого давления вызывают быстрое отверждение покрытий, од-
нако их нецелесообразно применять в начальный период, на
стадии желатинизации пленкообразующего.

Перспективным источником УФ-лучей являются излучатели
закрытого и открытого типа с излучением плазмы газов (ар-
гон, пропан и др.), образующейся при дуговом разряде. В от-
личие от ламп высокого давления такие излучатели имеют боль-
шую потребляемую мощность и более высокий (в 5—7 раз)
энергетический поток, позволяющий отверждать покрытия в те-
чение долей секунды. Плазма (температура 1000—2000 °C),
однако, имеет значительную долю ИК-излучения; охлаждение
ее водой (применение закрытых излучателей) позволяет умень-
шить нагрев облучаемой поверхности. Плазменные излучатели
компактны, просты по устройству и надежны в работе.

Установки для фотохимического отверждения, учитывая не-
большое время формирования покрытий (не более 3 мин), рас-
считаны обычно на непрерывный режим работы.

Установка с ламповыми излучателями (рис. 8.21) состоит
из корпуса с входным и выходным тамбурами, блока вентиля-
торов с системой воздуховодов, панелей облучения, ленточного
транспортера и пульта управления. Корпус установки 1 пред-
ставляет собой туннель, собранный из щитов и облицовочных
панелей. Для обслуживания устройств, расположенных внутри
корпуса, в боковых стенках имеются двери 2 со смотровыми
окнами, в которые вставлены светозащитные стекла. В нижней
части установки располагается ленточный транспортер 3 для
перемещения изделий. Над лентой транспортера, изготовленной
из проволочной сетки, находятся панели с облучателями 5. Дви-
жение ленточного транспортера осуществляется от приводного

Рис. 8.21. Установка для отверждения покрытий УФ-лучами»

1 — корпус; 2—двери; 3 — ленточный транспортер; 4 — изделие; 5—панель с облучателями;
б —отражатель; 7—рольганг; 8 — входной тамбур; 9 — звукоизолирующий кожух; 10 — взрыв-
ной клапан; Ц — выходной тамбур; 12—пульт управления.
Рис. 8.22. Схема движения воздуха в установке отверждения покрытий УФ-лучами»

’ — корпус; 2 — ленточный транспортер; 3 — изделие; 4 — панель с облучателями; 5 — роль»
‘анг; 6—входной тамбур; 7—фильтр; 8, 9 — вентиляторы; 10—дроссель-клапан; 11 — нагне-
тательный воздуховод; 12, /3 —шиберы; 14—выходной тамбур; 15—мотор-вариатор,

барабана, соединенного с мотором-вариатором через цепную
передачу.

Облучатель состоит из корпуса, рефлектора и защитной
трубы из кварцевого стекла, внутри которой помещается источ-
ник УФ-излучения — лампы низкого и высокого давления. Про-
цесс отверждения покрытий проводят в две стадии: на первой
(стадия желатинизации) покрытие облучают лампами низко-
го давления, на второй (стадия формирования твердой плен-
ки) — лампами высокого давления. В установках предусмат-
ривается возможность регулирования расстояния от поверхно-
сти изделий до облучателей с помощью подъемного механизма.

На входе и выходе установки закреплены отражатели 6,
защищающие обслуживающий персонал от воздействия УФ-из-
лучения. На крыше установки имеется взрывной клапан 10,
предназначенный для уменьшения воздействия возможного
взрыва паров растворителей (мономеров) на корпус установки.

Во входном 8 и выходном 11 тамбурах размещаются непри-
водные рольганги для приема и выдачи изделий. Над входным
тамбуром обычно устанавливается блок вентиляторов, заклю-
ченных в звукоизолирующий кожух 9.

Схема движения воздуха в установке представлена на
рис. 8.22. Имеются два потока воздуха: внутри облучателей и
внутри сушильной установки. Первый обеспечивает обдув и со-
ответственно принудительное охлаждение излучателей, вто-
рой — поддержание взрывобезопасной концентрации паров ле-
тучих компонентов (растворители, мономеры) в камере. Для
обеспыливания воздуха на всасывающих воздуховодах в обоих
случаях устанавливаются фильтры. Загрязненный воздух отса-
сывается из установки и выбрасывается в атмосферу вытяжным
вентилятором.

Установка оборудована сигнализатором взрывоопасной кон-
центрации паров, который обеспечивает отключение транспорте-
ра и облучателей в случае образования в камере концентрации
паров выше допустимой. Система блокировок позволяет также
отключать лампы и транспортер при открывании дверей или
при выходе из строя хотя бы одного вентилятора. В установке
предусмотрена, кроме того, автоматическая система пожароту-
шения.

Установки для отверждения покрытий УФ-лучами высоко-
производительны и экономичны. В отличие от конвективных и
терморадиационных установок в них отсутствует нагрев изде-
лий и они занимают в несколько раз меньшие производствен-
ные площади. Применение этих установок, однако, ограничено
относительно небольшим ассортиментом пригодных для УФ-
отверждения лакокрасочных материалов; кроме того, они не-
приемлемы для окраски изделий сложной формы.

8.4.2.	Установки для отверждения покрытий ускоренными
электронами

Радиационно-химическое отверждение покрытий осуществ-
ляется и при воздействии на них пучка ускоренных электронов.
При этом происходит инициирование реакции полимеризации и
быстрое (в течение нескольких секунд) отверждение покрытия.
Этим способом получают покрытия из лакокрасочных материа-
лов, представляющих собой в основном олигомерные системы,—
полиэфирных, полиакрилатных и других лаков, реже эмалей и
шпатлевок.

Пучок ускоренных электронов получают в специальных ус-
тановках — ускорителях электронов прямого действия с энер-
гией 0,02—0,11 пДж, называемых также электронными пушка-
ми. Ускоритель электронов (рис. 8.23) состоит из источника

Рис. 8.23. Ускоритель электронов:

/—пульт управления; 2—высоковольтный источник питания;
3—генератор электронов (катод); 4—ускорительная трубка;
5—электромагнитное развертывающее устройство; 6—раструб;
7—окно для выхода электронов; 8—пучок электронов; 9—ва-
куумная система.

Рис. 8.24. Установка для отверждения покрытий ускорен-
ными электронами:

/ — подающий рольганг; 2—окрашенное изделие; 3—ускори-
тель электронов; 4—окно для выхода электронов; 5—систе-
ма биологической защиты; 6,10—экраны; 7—окна для подачи
и съема изделий; 8—приемный рольганг; 9—конвейер.

к
энергии постоянного тока (высоковольтного трансформатора)
2, генератора электронов (катода) 3, вакуумной системы 9, ус-
корительной трубки 4 и пульта управления 1. Активная поверх-
ность нагретого катода в вакууме (1,36—13,6 мПа) эмитирует
электроны. При прохождении электронов через ускорительную
трубку их энергия с помощью серии электродов увеличивается
до необходимого предела.

В основании ускорительной трубки расположена система
линейной развертки пучка электронов 5, в которой посредством
электрического и магнитного полей пучок электронов 8 откло-
няется от первоначального направления попеременно в обе
стороны с частотой в несколько десятков или сотен герц внутри
плоского раструба 6. В результате выходящий из ускорителя
через окно 7 пучок электронов имеет форму плоской ленты.
Окно для выхода электронов представляет собой тонкую метал-
лическую пластину, проницаемую для электронов и изготовлен-
ную из алюминия или титана; можно ^применять и другие ме-
таллы — никель, сплавы титана. Толщина окна может дости-
гать 80—100 мкм, обычно 25—50 мкм.

В СССР разработан ряд ускорителей электронов, пригод-
ных для радиационно-химического отверждения лакокрасочных
покрытий: «Электрон», ЭОЛ, «Аврора», КГЭ-2,5 и др. Промыш-
ленные ускорители электронов надежны в работе и просты в
управлении. Коэффициент превращения электрической энергии
в энергию электронной, пучка составляет 60—90% Ускорители
типа «Электрон» имеют индивидуальную биологическую за-
щиту.

Установка для отверждения покрытий ускоренными электро-
нами на плоских изделиях (рис. 8.24) состоит из подающего
рольганга /, пластинчатого конвейера 9 с защитными экрана-
ми 10, приемного рольганга 8 и ускорителя электронов 3.
Ускоритель электронов «Электрон-III» генерирует и обеспечи-
вает развертку и вывод пучка электронов через выходное
окно 4. Установка имеет систему местной биологической защи-
ты 5, которая представляет собой разборную конструкцию из
отдельных стальных и свинцовых блоков и служит для полного
поглощения вторичного тормозного излучения. Для подачи и
съема изделий с конвейера в системе биологической защиты
предусмотрены специальные окна 7, которые в случае превыше-
ния уровня радиации в этих местах выше нормы закрываются
защитными стальными экранами 6.

Пластинчатый конвейер снабжен реверсивным устройством,
автоматически переключающим направление его движения.
Скорость конвейера можно изменять от 0,3 до 20 м/мин, рас-
стояние от окна для выхода ускоренных электронов до облучае-
мой поверхности—от 150 до 350 мм, дозу излучения в зависи-
мости от природы лакокрасочного материала — от 20 до
80 кДж/кг. Для уменьшения ингибирования процесса отверж-
дения кислородом воздуха в установке предусмотрена система
Рис. 8,25. Общий вид промышленной установки для отверждения покрытий ускоренными
электронами.

подачи инертного газа (азота) непосредственно в зону облуче-
ния по специальному трубопроводу.

На рис. 8.25 приведен общий вид промышленной установки
с ускорителем «Аврора» для отделки деревянных футляров те-
левизоров полиэфирными лаками (с тремя облучателями).

Для обеспечения безопасности работы установки радиацион-
но-химического отверждения покрытий оборудуются системой
дозиметрического контроля, блокировок и сигнализации. В слу-
чае превышения предельно допустимого уровня радиации в по-
мещении происходит аварийное отключение ускорителя элект-
ронов, благодаря чему полностью предотвращается возмож-
ность облучения обслуживающего персонала.

Приточно-вытяжная вентиляция, которой оборудованы уста-
новки, предотвращает попадание в рабочее помещение озона,
окислов азота, мономеров и других токсичных соединений,
которые могут образоваться при радиационно-химическом
отверждении покрытий. Комплексное применение местной био-
логической защиты, автоблокировок и системы эффективной
приточно-вытяжной вентиляции позволяет размещать и эксплуа-
тировать установки радиационно-химического отверждения по-
крытий в производственных помещениях обычного типа.

Высокая скорость отверждения лакокрасочных покрытий ус-
коренными электронами способствует резкому сокращению про-
изводственных площадей по сравнению с обычными сушильны-
ми установками, а отсутствие нагрева позволяет получать
покрытия на нетермостойких подложках (дерево, картон, пласт-
массы и т. д.). Следует отметить, что работа установок радиа-
ционно-химического отверждения покрытий полностью автома-
тизирована.

Основными причинами, сдерживающими широкое промыш-
ленное применение этих установок, являются их сложность, от-
носительно высокая стоимость, а также ограниченный ассорти-
мент лакокрасочных материалов, отверждаемых ускоренными
электронами.
8.5.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОЙ
СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

При работе сушильных установок образуется большое коли-
чество газовых выбросов, состоящих из нагретого воздуха или
топочных газов со значительным содержанием (до 3—5 г/м3)
органических растворителей и других летучих соединений, за-
грязняющих окружающую атмосферу. Для их очистки в основ-
ном используют способы термического дожигания, каталитиче-
ского сжигания (окисления) или комбинацию этих способов.

Наиболее распространен способ очистки, основанный на
каталитическом сжигании горючих компонентов газовых выб-
росов в специальных устройствах (рис. 8.26). Воздух, загряз-
ненный парами растворителей и других органических соедине-
ний, нагревается в теплообменнике 6 и электрокалорифере 1 до
температуры начала реакции каталитического окисления 300—
400 °C, причем теплоносителем в теплообменнике служат уже
очищенные нагретые газовые выбросы. Каталитический эле-
мент представляет собой металлический короб с ячейками, в
которые помещен катализатор. Применяют платиновые, хромо-
вые и другие катализаторы марок АП-56, НИАГАЗ-З,
НИАГАЗ-9Д в виде кассет и гранул. Носителями катализато-
ра при этом служат алюмосиликаты, керамика и другие мате-
риалы.

На рис. 8.27 приведена схема терморадиационно-конвектив-
ной сушильной установки, оборудованной устройством для ка-
талитического сжигания паров растворителей, благодаря кото-
рому достигается практически полная очистка отходящих газов
от вредных загрязнений и их рециркуляция. Очищенные газы
направляются в терморадиационные панели 6, а затем через
нагнетательный воздуховод 5 в рабочее пространство сушильной

Рис. 8.26. Устройство для очистки газовых выбросов каталитическим сжиганием:

1 — электрокалорифер; 2— вентилятор; 3 — входной патрубок; 4 — тепловая изоляция;

5 —каталитический элемент; 6—теплообменник; 7—патрубок для выхода очищенных
газов.

Рис. 8.27. Схема сушильной установки, оборудованной устройством для каталитического
сжигания паров растворителей:

1 устройство для каталитического сжигания; 2 — калориферы; 3 —вентиляторы; 4— кор*
лус камеры; 5— нагнетательный воздуховод; 6—терморадиациониые газовые панели.
установки для конвективного нагрева окрашенных изделий.
Использование очищенных газов в качестве сушильного агента
позволяет на 70—80% уменьшить подсос свежего воздуха в
сушильную установку и на 30% снизить энергозатраты на очи-
стку газовых выбросов.

Для очистки загрязненного воздуха, отходящего из газовых
сушильных установок, применяют также топочно-очистные уст-
ройства. Очистка газовых выбросов в этих устройствах осуще-
ствляется путем подачи части загрязненного парами раствори-
телей воздуха в газовую горелку, где он используется в качестве
окислителя топлива, а другая часть направляется на дожи-
гание в рабочий объем топки. При 750—900 °C степень очист-
ки воздуха достигает 99,7% и выше, что соответствует установ-
ленной норме. Ниже приведена характеристика некоторых ти-
повых топочно-очистных устройств:

Тип устройства	УСК-33	УСК-34	УСК-35	УСК-36	УСК-37

Тип горелки	ГНП-4АП	ГНП-5АП	ГНП-5АП	ГИП-6	ГИП-6

Максимальный расход	25	40	70	25	70

природного газа,
м3/ч

Объем очищаемых га- 1000	2000	3000	1000	3000

зовых выбросов,
мэ/ч

Применение топочно-очистных устройств в сушильных уста-
новках обеспечивает экономию природного газа до 20% и более.

8.6.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

В современных окрасочных цехах, особенно при крупносе-
рийном и массовом производстве, после высокотемпературной
сушки проводится искусственное охлаждение изделий, что по-
зволяет резко сократить производственные площади и значи-
тельно уменьшить выделения теплоты в цех.

Охлаждение изделий осуществляется в камерах туннельного
типа (рис. 8.28) путем интенсивной обдувки их холодным воз-
духом до температуры (25—40 °C), при которой возможна
дальнейшая обработка изделий. Корпус 1 камеры охлаждения
представляет собой металлический каркас, обшитый листовой
сталью или панелями ограждения и имеет транспортные прое-
мы 2 по торцам. Он может быть сварным или сборно-разбор-
ным в зависимости от того, каким образом соединены элементы
корпуса — при помощи сварки или болтами. Вентиляционные
агрегаты 6 и 9, состоящие из вентиляторов с электродвигателя-
ми во взрывобезопасном исполнении, обычно устанавливаются
на перекрытии камеры. Для снижения шума в цехе их рекомен-
дуется заключать в звукоизолирующий кожух 7. Число вентиля-
ционных агрегатов может быть различным и определяется про-
изводительностью камер охлаждения. Система нагнетательных
воздуховодов с отверстиями, имеющими регулирующие заслон-
160
Рис. 8.28. Схема камеры охлаждения*
1 — корпус камеры; 2 — транспортный проем;
3—фильтр; 4— шибер; 5, 8—дроссель-кла-
паны; 6 — нагнетательный вентиляционный
агрегат: 7—звукоизолирующий кожух;

9—вытяжной вентиляционный агрегат.

ки, создает равномерный по
высоте и интенсивный обдув
изделий.

Чистый воздух в камеру
охлаждения подается из цеха
и подсасывается из атмосфе-
ры. Температура нагнетаемого
в камеру воздуха регулирует-

ся при помощи дроссель-кла-

пана 5 и шибера 4, устанавливаемых на участках всасываю-
щего воздуховода, путем изменения соотношения объемов воз-
духа, забираемого из цеха и подсасываемого из атмосферы.
Отработанный и нагретый воздух из камеры выбрасывается
вытяжным вентилятором 9 в атмосферу или используется для

технологических нужд.

По принципу работы и конструктивному оформлению все ка-
меры охлаждения однотипны и отличаются между собой габа-
ритными размерами, определяемыми продолжительностью ох-
лаждения, скоростью конвейера и размерами обрабатываемых
изделий,

ГЛАВА 9

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ И ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ

9.1.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ

Необходимость подготовки лакокрасочных материалов обус-
ловлена тем, что они поступают с заводов, как правило, не со-
ответствующими требованиям для нанесения применяемыми спо-
собами, например, по вязкости, однородности и т. д. Нередко
возникает необходимость в разбавлении, фильтровании лако-
красочного материала, термостатировании, подгонке или изме-
нении цвета и других характеристик. Эти операции практически
для всех материалов, за исключением красок и грунтовок, нано-
симых способом электроосаждения, выполняются в специально
оборудованном помещении — краскозаготовительном отделении.
Там же обычно контролируют исходные и готовые к примене-
нию лакокрасочные материалы, осуществляют их хранение,
проводят мойку тары и подвесок. На крупных предприятиях
краскозаготовительные отделения одновременно осуществляют
централизованное распределение и подачу лакокрасочных мате*
риалов.

Участок приготовления лакокрасочных материалов краско-
заготовительного отделения в зависимости от вида и объема
потребляемых лакокрасочных материалов содержит разное обо-
рудование — краскосмесители, насосы, перемешивающие уст-
ройства, баки для хранения жидких материалов, нередко дис-
пергирующее оборудование.

Для смешения лакокрасочных материалов с растворителями
(разбавления) применяют краскосмесители разной конструк-
ции. Различают краскосмесители с нижним и верхним располо-
жением привода мешалки (рис. 9.1).

Краскосмеситель представляет собой цилиндрический бак
со съемной крышкой. Внутри бака размещена многолопастная
пропеллерная мешалка, прикрепленная к приводному валу,
вмонтированному в бак через днище или крышку. Привод ме-
шалки электрический или пневматический, частота вращения
300—400 об/мин. На крышке бака кроме загрузочного люка
имеются технологические патрубки. В нижней части краско-
смесителя расположены кран для взятия проб и для слива
(заполнения фляг или другой тары при нецентрализованной
раздаче лакокрасочных материалов), а также вентиль, к кото-
рому присоединяется всасывающий патрубок красконагнетатель-
ного насоса. Рабочий объем баков краскосмесителей с ниж-
ним расположением привода обычно составляет 0,025—0,15 м3,
с верхним 0,05—0,85 м3; продолжительность перемешивания
лакокрасочного материала 20—30 мин.

В краскозаготовительных отделениях с большим расходом
лакокрасочных материалов (30 кг/ч и более) устанавливают
краскораздаточные баки, которые конструктивно не отличаются
от краскосмесителей и являются взаимозаменяемыми. Лакокра-

Рис. 9.1. Краскосмесители с
нижним (а) и верхним (<Г)
расположением привода;

/ — загрузочный люк; 2—кор-
пус; 3 — мешалка; 4— рама;
5—-привод мешалки; 6 — па-
трубок.
Рис. 9.2. Бак-мерник для растворителя;

/-^корпус; 2—поплавок; 3—направляющие поплавка; 4—переливная труба; 5—шкала
измерителя уровня.

Рис. 9.3. Установка для перемешивания и перекачивания лакокрасочных материалов:

1 — заборио-перемешивающее устройство; 2 — насос; 3—электродвигатель; 4—тележка.

сочный материал из них к местам потребления подают по коль-
цевому трубопроводу при помощи шестеренчатых вихревых
(лопастных) или другого типа насосов, приводимых в действие
электродвигателями во взрывобезопасном исполнении.

При небольшом расходе лакокрасочных материалов для сме-
шения и доведения их до рабочей вязкости применяют пере-
движные (или переносные) баки со съемной стационарной или
переносной мешалкой.

Количество растворителя, подаваемого для разбавления ла*
кокрасочных материалов, измеряется с помощью баков-мерни-
ков (рис. 9.2). Баки-мерники изготовляют сварной конструкции
из листовой стали в виде удлиненного полуцилиндра или прямо-
угольного сечения объемом 0,075—0,5 м3. В крышке и днище
мерника расположены патрубки для заполнения, слива, пере-
лива и раздачи растворителя, а также патрубок для сообщения
с атмосферой. Внутри мерника установлена переливная труба и
поплавковый измеритель уровня.

Мерники, как правило, устанавливаются вдоль стены на
кронштейнах. Подача растворителя из мерника в краскосмеси-
тель осуществляется самотеком, а загрузка мерника — насосом.

Для фильтрования лакокрасочных материалов применяют
сетчатые, пластинчатые, щелевые или другие фильтры. В систе-
ме трубопроводов обычно устанавливают параллельно два
фильтра, что позволяет заменять их без перерыва в подаче ла-
кокрасочного материала. Фильтры оборудуются обводными тру-
бопроводами для обеспечения циркуляции лакокрасочного ма-
териала при отключенном фильтре и при работе насосной си-
стемы в смесительно-рециркуляционном режиме,
Для перемешивания и выгрузки лакокрасочных материалов,
находящихся в бочках и флягах, применяется установка, изо-
браженная на рис. 9.3. Заборно-перемешивающее устройство 1
представляет собой две концентрически расположенные трубы.
Наружная труба укорочена, торцы ее закрыты и закреплены на
внутренней трубе. Снизу трубы имеют продольные окна, свер-
ху — штуцеры для присоединения кранов и гибких шлангов.

Переключение направления движения лакокрасочного мате-
риала в установке осуществляется с помощью трехходовых кра-
нов. Схема движения лакокрасочного материала в режиме пе-
ремешивания и выгрузки из тары представлена на рис. 9.4.
Установка достаточно компактна и маневренна, все ее узлы
смонтированы на тележке, она проста и надежна в эксплуата-
ции.

Приготовление лакокрасочных материалов осуществляется
по схемам, представленным на рис. 9.5. Поступающие со скла-
да лакокрасочные материалы и растворители подаются в крас-
космесительный бак, в котором тщательно перемешиваются
лопастной мешалкой. Во время перемешивания периодически
контролируются и корректируются параметры лакокрасочного
материала. При достижении заданных параметров перемешива-
ние заканчивается и лакокрасочный материал сливают в при-
емные баки (фляги) или перекачивают по трубам насосом в
краскораздаточный бак и далее по кольцевой системе трубопро-
водов к местам использования.

Система подачи лакокрасочных материалов по трубопрово-
дам является более совершенной и оправданной. Она позволя-
ет повысить производительность труда и общую культуру про-
изводства, снизить потери лакокрасочных материалов при транс-
портировании.

При работе с порошковыми красками также часто возника-
ет необходимость их подготовки; смешения, просеивания, суш-
ки. Эти операции проводят с применением соответствующего
оборудования для переработки сыпучих материалов. Смешение
порошков проводят в барабанных смесителях (шаровые или ви-
бромельницы) небольшого объема или турбосмесителях с ча-
стотой вращения мешалки 400—1200 об/мин. Для просева кра-

Рис. 9.4. Схема движения лакокрасочного материала в установке!
а—при перемешивании; б—при перекачивании.
Рис. 9.5. Схема приготовления лакокрасочного материала при ручной (а) и централизо-
ванной (б) раздаче:

1—емкость (бочка) с растворителем; 2—насос; 3—мерник для растворителя; 4—предо-
хранительный сосуд; 5—краскосмеснтель; 6—фильтр; 7 — емкость (бочка) с лакокрасоч-
ным материалом; 8 — фляга; 9—баллон с инертным газом; 10—краскораздаточиый бак.

сок применяют вибросита (набор сит, установленных на вибро-
стенде). Сушка увлажненных красок осуществляется в кипящем
слое, причем псевдоожижение порошков достигается путем
продувки сухого воздуха. При этом сыпучесть и другие техно-
логические свойства порошковых красок улучшаются.

Транспортируют порошковые краски к месту их использова-
ния обычно в полиэтиленовых или поливинилхлоридных ме-
шках на тележках.

9.2.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

При окраске распылением образуются отходы в виде не
осевших на изделиях лакокрасочных материалов, улавливае-
мых в распылительных камерах. Основное количество отходов
собирается в ваннах гидрофильтров. Отходы многих лакокра-
сочных материалов — глифталевых и пентафталевых эмалей и
грунтовок, меламино-алкидных (МЛ-12), алкидно-акрилатных
(АС-182) и других эмалей — можно утилизировать и использо-
вать для неответственных работ.

Процесс утилизации состоит из двух стадий: отделения ла-
кокрасочного материала от воды и его переработки. На первой
стадии воду с лакокрасочным материалом из ванн гидрофильт-
ров направляют в сборную емкость, куда добавляют коагу-
лянт. Скоагулированный лакокрасочный материал с помощью
скребковой или роторной машины выгружается в тележки-ваго-
нетки, где отстаивается; вода сливается.

Технологический процесс переработки отходов (рис. 9.6), раз-
работанный в НПО «Лакокраспокрытие», включает следующие
операции: предварительное смешение отходов с растворителем
165
Рис. 9.6. Схема переработки отходов лакокрасочных материалов:

1 — смеситель; 2—сборник; 3—фильтр грубой очистки; 4—насосы шестеренчатые; 5—тара
(фляга); 6—фильтр тонкой очистки; 7—сборник; 8—краскотерка; 5 —смесительный бак;
10—мерники для растворителя и для лака.

(растворение), фильтрование образующегося лакокрасочного
материала, окончательное смешение его с растворителем (при
нобходимости с добавлением лака) до получения состава тре-
буемой вязкости, перетир на валковой краскотерке, колеров-
ка состава, повторное фильтрование и расфасовка в тару. Для
проведения этих операций применяют смесители для перемеши-
вания вязких материалов, краскотерочную машину (или другое
диспергирующее оборудование), а также оборудование для
раздачи лакокрасочных материалов, фильтры, шестеренчатые
насосы, транспортные тележки.

Смесители для перемешивания вязких материалов — исход-
ных паст — могут иметь разный объем смесительной камеры.
Применяют смесители типа СМ-200, ЗЛ-400 и др. Смеситель со-
стоит из смесительной камеры корытообразной формы с ру-
башкой для нагрева смеси. Внутри камеры установлены два
ротора с Z-образными лопастями, вращающиеся противополож-
но с заданной частотой. Смесительная камера может опрокиды-
ваться относительно оси одного из роторов с помощью гидрав-
лического механизма. Привод роторов укомплектован электро-
двигателем во взрывобезопасном исполнении. Краскотерочная
машина — типовая трехвалковая краскотерка для приготовле-
ния лакокрасочных материалов (красок).

Оборудование для смешения и раздачи лакокрасочных мате-
риалов состоит из двух баков (краскосмесительного и краско-
раздаточного), двух насосов и фильтров. Баки — емкости ци-
линдрической формы со сферическим дном и крышкой — обору-
дованы якорными мешалками и имеют штуцеры для загрузки
компонентов и выгрузки (слива) готового лакокрасочного мате-
риала. Для фильтрования используют фильтры сборной кон-
струкции со сменным внутренним сетчатым стаканом.
Переработка отходов может осуществляться в окрасочном
цехе на участке, выделенном в отдельное помещение и оборудо-
ванном в соответствии с требованиями противопожарной безо-
пасности.

ГЛАВА 10

ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА ОКРАСОЧНЫХ ЦЕХОВ

Для доставки изделий в окрасочный цех (участок, отделе-
ние), перемещения их при проведении технологического про-
цесса нанесения лакокрасочных материалов, перевозки окра-
шенных изделий на склад или на последующие операции исполь-
зуют различного вида транспортные устройства. В зависимости
от типа производства, организации производственного потока
окраски, количества, размеров и массы изделий, а также рас-
стояния, на которое они перемещаются, применяют транспорт-
ные устройства разные по конструкции и принципу работы.

Различают транспортные устройства периодического (те-
лежки, подвесные пути и кран-балки, монорельсы с тельферами
и др.) и непрерывного (конвейеры разных типов) действия.
Первые используются преимущественно на предприятиях с еди-
ничным, мелкосерийным и серийным типом производства, вто-
рые— на предприятиях и в цехах с массовым и крупносерийным
производством.

К транспортным устройствам окрасочных цехов в отличие
от других цехов (механических, сборочных и т. д.) предъявля-
ются особые требования. Так, они должны быть пожаробезо-
пасными, конвейеры должны обладать плавным ходом изде-
лий во избежание их соударения и исключать засорение
окрашенной поверхности изделий механическими и другими
загрязнениями от трущихся частей.

10.1. УСТРОЙСТВА ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Тележки достаточно широко используются в окрасочных
цехах. Они представляют собой сварные металлические конст-
рукции на колесах, перемещаемые по полу по направляющим
или по рельсам. В зависимости от назначения, размеров и массы
изделий тележки различаются грузоподъемностью и конструк-
тивными элементами платформы. Тележки изготавливают в
виде открытых платформ (для транспортирования окрашенных
изделий больших размеров и массы), в виде многоярусной эта-
жерки со съемными полками (для перевозки и сушки мелких
изделий). Платформа тележек может быть изготовлена подъ-
емной или поворотной.

Подвесные пути и подвесные краны находят применение
в окрасочных цехах для горизонтального и вертикального
Перемещения окрашиваемых изделий, когда интенсивность
грузопотоков невелика и имеются достаточные интервалы меж-
ду последовательными операциями передачи изделий.

Подвесной путь состоит из рельсового пути, укрепленного
на фермах, перекрытиях здания, стенных кронштейнах или
специальных стойках (металлоконструкциях), установленных
на самостоятельных фундаментах, тележек, перемещаемых по
рельсовому пути, грузоподъемных механизмов с приспособле-
ниями для захвата изделий. Применяют подвесные пути одно-
рельсовые, реже двухрельсовые. Они могут иметь трассу раз-
личной конфигурации с разветвлениями и пересечениями. На
разветвлениях устанавливаются стрелки, на пересечениях — по-
воротные круги. Тележки перемещаются по рельсовому пути
благодаря ручному или электрическому приводу. В качестве
грузоподъемных механизмов используются тали с ручным и
пневматическим приводом.

Преимуществом подвесных путей является простота конст-
рукции и небольшие затраты на сооружение, а основным их не-
достатком — невозможность перемещения изделий по всему
цеху, так как обслуживается только зона, над которой они про-
ходят. Этого недостатка лишены подвесные краны (кран-бал-
ки).

Подвесные краны обслуживают площади всего цеха и по-
зволяют осуществлять перемещение окрашиваемых изделий при
помощи тележек и подъемно-транспортных приспособлений,
передвигающихся по самой кран-балке. Несущей балкой подве-
сного крана является двутавровая балка, подвешенная к двум
ходовым кареткам, которые передвигаются вдоль цеха по кра-
новым путям, укрепленным на перекрытиях или фермах зданий.
Подъемно-транспортным оборудованием, передвигающимся по
кран-балке, может служить грузовая тележка с грузоподъем-
ным механизмом.

16.4. устройства Непрерывного действия

Для непрерывного транспортирования изделий в окрасочных
цехах применяют разные типы конвейеров. С их помощью мож-
но перемещать изделия с разной скоростью в горизонтальном и
вертикальном направлении по любой трассе, продиктованной
условиями производства, максимально механизировать и авто-
матизировать процесс.

В окрасочных цехах конвейеры являются не только транс-
портным, но и технологическим оборудованием, поскольку на
них выполняются практически все технологические операции,
начиная с подготовки поверхности изделий и кончая облагора-
живанием и маркировкой готовых изделий. Специфические ус-
ловия работы в окрасочных цехах (контакт с химическими реа-
гентами, парами растворителей и красочной пылью) и относи-
тельно небольшие скорости перемещения изделий (обычно не
превышающие 5—6 м/мин) обусловили особенности конст-
168
Рис. 10.1. Схема подвесного грузонесущего конвейера:

/ —тяговая цепь; 2—каретка; 3 —подвески; 4— рельсовый путь; 5 — поддерживающая
конструкция; 6 — привод; 7 —натяжное устройство; 8 — поворотные устройства; 9—огра-
ждающие лотки (сетки).

рукций применяемых конвейеров и их отдельных механизмов,
использование двигателей и пусковых устройств во взрывобезо-
пасном исполнении и ряд дополнительных мероприятий по об-
служиванию.

Конструкции конвейеров весьма разнообразны. В зависимо-
сти от положения изделия относительно грузонесущего элемен-
та конвейеры подразделяются на подвесные и напольные^
В свою очередь, подвесные конвейеры бывают одноцепные,
двухцепные, толкающие, плоскопараллельные, а напольные —
шагающие, пластинчатые, тележечные, цепенесущие и др.

Подвесные конвейеры получили наибольшее распростране-
ние при производстве окрасочных работ. Их особенности: высо-
кая маневренность и легкая приспособляемость трассы к воз-
можным изменениям технологического процесса, способность
обеспечивать подъемы, спуски, повороты и вращение изделий,
пригодность для транспортирования изделий, существенно раз-
личающихся по массе и габаритным размерам. Применяются
грузонесущие и толкающие конвейеры. Они различаются спо-
собом соединения тягового элемента с транспортируемым из-
делием.

Подвесной грузонесущий конвейер (рис. 10.1) состоит из мо-
норельсового пути, цепи (тягового элемента), кареток, подве-
сок, шарнирно соединенных с каретками, приводной станции
для обеспечения движения цепи с каретками, натяжной
станции, необходимой для создания достаточного натяжения
цепи и предупреждения ее нависания, поворотных устройств,
поддерживающих металлических конструкций и предохрани-
тельных сеток.

Монорельсовый путь обычно выполняется из двутавровых
стальных балок № 8—10 в зависимости от нагрузки. Моно-
рельс подвешивается за верхнюю полку к фермам, междуэтаж-
ным перекрытиям, стенным кронштейнам, к специальным само-
стоятельным опорным металлическим или железобетонным кон-
струкциям. Нижняя полка служит для перекатывания кареток
с подвешенным к ним грузам.

Тяговым органом подвесных грузонесущих конвейеров яв-
ляются разборные двухшарнирные цепи с шагом 60—250 мм.
Разборные цепи допускают перегибы в вертикальной и гори-
зонтальной плоскостях и являются наиболее гибкими, удобны-
ми и рациональными при наличии сложных трасс. Радиусы
вертикальных перегибов разборных цепей составляют 2—9 м;
они принимаются в зависимости от нагрузки на цепь на пере-
гибе и расстояния между соседними каретками (шага подве-
сок). Для уменьшения радиуса перегиба при большом шаге под-
весок в ходовую часть конвейера вводят промежуточные не-
груженые (холостые) каретки.

Каретки предназначены для крепления подвесок с изделия-
ми и перемещения их по подвесным путям, а также для под-
держания цепи от чрезмерного провисания на участке между
подвесками. По назначению каретки подразделяются на рабо-
чие (одинарные и траверсные) и холостые. К рабочим одинар-
ным кареткам подвески с изделиями крепятся непосредственно;
тяжелые и крупногабаритные изделия крепятся к кареткам
(двум или четырем) посредством траверсы. Холостые каретки
устанавливаются между рабочими для предохранения цепи от
провисания.

Каретка (рис. 10.2) состоит из двух катков с осями и подшип-
никами, кронштейнов, в которых крепятся оси катков и вилки
(зажима). К вилке подсоединяется тяговая цепь и щарнирно
подвешивается несущий элемент — подвеска или траверса для

Рис. 10.2. Каретка подвесного конвейера:
/—каток; 2—кронштейн; 3—вилка (зажнм); цепь.
Рис. 10.3. Приводная стан-
ция:

/ — приводной вал; 2—веду-
щая звездочка; 3, 4— пере-
даточный механизм; 5—элек
тродвигатель.

транспортируемого изделия. Предельные нагрузки на рабочую
каретку в зависимости от шага цепи и скорости конвейера со-
ставляют 5,0—7,5 кН.

Подвески конвейера могут быть самыми разными. Их кон-
струкция определяется формой, размерами и массой изделий, на-
значением конвейера, а также способом его загрузки и разгрузки,

Тяговый элемент конвейера приводится в движение привод-
ной станцией (рис. 10.3). Передаточный механизм привода име-
ет клиноременную передачу, редуктор (цилиндрический или
червячный), а также вариатор скорости (при необходимости
изменения скорости движения конвейера). Приводная станция
располагается непосредственно после наиболее загруженных
участков конвейера. При большой длине конвейера или боль-
шой нагрузке, когда расчетное натяжение цепи превышает до-
пустимое, устанавливают несколько синхронно работающих
приводов. Для нормальной и безаварийной работы конвейера
на приводной звездочке или ближайшей к ней передаче мон-
тируют предохранительное устройство (штифт), который сре-
зается при превышении расчетного крутящего момента в 1,3—
1,5 раза и при помощи конечного выключателя останавливает
конвейер. Этим предупреждается разрыв цепи или поломка де-
талей привода при резком увеличении тяговой силы вследствие
перегрузки конвейера или появления сопротивлений аварийно-
го вида.

Натяжные устройства создают первоначальное натяжение
цепи и обеспечивают компенсацию ее вытяжки вследствие из-
носа и температурных изменений длины. Они располагаются на
наименее нагруженных участках в местах поворота трассы
конвейера на 180°. Натяжное устройство (рис. 10.4) состоит из
подвижной рамы, на которой установлена поворотная звездоч-
ка, и криволинейного участка монорельса. Рама смонтирована
на катках, позволяющих перемещать ее по направляющим не-
подвижной части металлоконструкции при помощи винтов или
подвешенного на тросах груза. Грузовые натяжные станции
автоматически поддерживают постоянное натяжение в конвей-
ерной цепи. Винтовые натяжные устройства требуют постоян-
ного наблюдения и регулирования. Максимальный ход подвиж-
ной рамы натяжного устройства обычно составляет 0,2—0,4 м.
Рис. ЮЛ. Натяжное устройство конвейера:

Z—раздвижной стык; 2—каток; 3—звездочка; 4—монорельс; 5—выключатель; 6—-по-
движная рама; 7—груз; 8—опорная металлоконструкция.

Подвижный участок монорельса соединяется с неподвижны-
ми концами пути конвейера при помощи раздвижных стыков,
которые обеспечивают непрерывность поверхности качения ка-
реток при всех положениях подвижной рамы. Поворотная звез-
дочка натяжного устройства должна иметь размеры, обеспечи-
вающие свободное прохождение изделий при повороте. При
больших размерах окрашиваемых изделий применяют две по-
воротные звездочки вместо одной большого размера. Для обес-
печения надежности работы конвейера на натяжных устрой-
ствах в предельных положениях подвижной рамы устанавлива-
ют конечные выключатели, которые прерывают подачу тока к
приводному электродвигателю и включают аварийный сигнал,
когда рама доходит до предельного положения.

Поворотные устройства служат для изменения направления
движения цепи в горизонтальной плоскости. Они выполняются
в виде звездочек, гладких блоков или роликовых батарей. Вы-
бор того или иного поворотного устройства зависит от типа
тягового элемента, его натяжения и радиуса поворота. Звез-
дочки и блоки позволяют изменять направление цепи на угол

от 60 до 180°. Роликовые батареи (ряд стационарно располо-
женных по дуге вертикальных роликов), по которым перекаты-
ваются звенья цепи, применяют для цепей, изменяющих на-
правление на угол менее 90°, или в тех случаях, когда тре-
буется большой радиус горизонтального поворота (>750 мм),
а звездочки и блоки получаются слишком большими. На наи-
более опасных участках трассы конвейера (подъемах и спусках,
172
проходах под конвейерами) предусматриваются ограждения в
виде подвесных лотков (сеток), удерживающих изделия в слу-
чае их падения с конвейера.

Толкающие подвесные конвейеры (рис. 10.5) отличаются от
грузонесущих тем, что каретки с изделиями не имеют с цепью
жесткой связи и передвигаются по самостоятельной грузовой
трассе при проталкивании их специальными кулачками, закреп-
ленными на цепи. Грузовая тележка 1 движется по верхним
полкам швеллеров нижнего грузового пути 2 при помощи ку-
лачка-толкателя 7, прикрепленного к тяговой разборной цепи 8,
движущейся на каретках 10 по верхнему (тяговому) пути из
двух уголков 9. Предохранительный кулачок 6 не позволяет те-
лежке двигаться произвольно на спусках. Кулачки 6 и 7 при-
креплены к тяговой цепи и кареткам односторонними шарнира-
ми, которые позволяют им отклоняться только в одну сторону;
для толкающего кулачка 7 — в сторону движения цепи, для
предохранительного кулачка 6 — против движения цепи. Упор-
ные ролики 3 служат ограничителями бокового перемещения
катков 5 грузовой тележки. Такое устройство конвейера по-
зволяет передавать изделия с одного конвейера на другой с
помощью стрелок, направлять изделия в заданное место, созда-
вать задел изделий и обеспечивать хранение окрашенных изде-
лий на неприводных участках. При этом стрелки могут быть
простые, переводимые вручную и автоматические, переводимые
самой кареткой при ее движении или исполнительным механиз-

мом с электроприводом.

Толкающие конвейеры позволяют автоматизировать пере-
грузку изделий с одного конвейера на другой, но они сложнее
по устройству и дороже подвесных грузонесущих конвейеров.

Плоскопараллельные конвейеры применяются для переме-
щения длинномерных изделий. В отличие от других подвесных
конвейеров изделие, дойдя до конца ветви конвейера, не делает
поворота на блоке для обратного движения, а перемещается
плоско-параллельно по направляющим при помощи траверсы,
что позволяет резко сократить производственные площади для
размещения оборудования (например, многоходовых сушиль-
ных установок).

Двухцепные подвесные конвей-
еры состоят из двух бесконеч-
ных параллельных цепей, соеди-
ненных между собой штангами,
которые расположены равномер-
но вдоль цепи на одинаково''

Рис. 10.5. Толкающий конвейер:

1—грузовая тележка; 2—нижний (грузо
вой) путь; 3—упорный ролик; 4—верхний
(тяговый) путь; 5—каток грузовой тележки;
б—предохранительный кулачок; 7—толкающий
кулачок; 8—цепь; 9—уголок; 10—каретка.
расстоянии друг от друга. Изделия или подвески навешиваются
непосредственно на штанги конвейера. Эти конвейеры имеют
приводные и натяжные станции устройства для поворота только
в вертикальной плоскости. На горизонтальных участках кон-
вейера цепь опирается на ролики штанг, перекатывающихся по
направляющим рельсам. Двухцепные подвесные конвейеры при-
меняют в том случае, когда необходимо экономить производ-
ственную площадь и использовать всю высоту помещения.

Пластинчатые конвейеры применяют для перемещения тя-
желых деталей и узлов, когда по специфическим условиям ок-
раски подвесные конвейеры не могут быть использованы. Эти
конвейеры обычно имеют две параллельные тяговые цепи, сое-
диненные штангами и кронштейнами, к которым прикрепляют-
ся металлические пластины, несущие окрашиваемые изделия.
Основной недостаток конвейеров этого типа — высокая трудоем-
кость их обслуживания.

Шагающие конвейеры имеют фиксированные места (посты)
с опорами, на которые устанавливаются изделия. При этом
каждый пост является рабочей позицией, на которой осуществ-
ляется определенная технологическая операция.

Изделия перемещаются шагающим конвейером с одной по-
зиции на другую при помощи подвижной рамы, находящейся
на уровне пола, домкратов, служащих для подъема рамы, и
приводной станции. После обработки изделия на рабочей по-
зиции включается гидронасос, рама поднимается домкратами и
снимает с опор изделие и вместе с ним по роликам передвига-
ется при помощи приводной станции на один шаг, равный рас-
стоянию между центрами соседних постов. Далее выключаются
электродвигатели приводной станции и гидронасоса и рама воз-
вращается в исходное положение. Шагающие конвейеры отли-
чаются большой грузоподъемностью, удобством эксплуатации,
надежностью. Их основной недостаток — перемещение изделия
только по прямой трассе.

Напольные одноцепные конвейеры могут быть горизонталь-
но и вертикально замкнутыми, непрерывного и периодического
действия. Они служат для перемещения изделий по направляю-
щим или рельсам. Конвейер размещается в бетонном канале
пола. Тянущим органом его является цепь или канат; к ним
крепятся захваты или крючки, при помощи которых закрепля-
ются окрашиваемые изделия. Верхняя ветвь цепи движется на
роликах по направляющим, установленным выше или на уров-
не пола. Напольные одноцепные конвейеры просты по устрой-
ству и дешевы в изготовлении.

Разгрузка и загрузка подвесных конвейеров обычно осуще-
ствляется при помощи пневматических и гидравлических подъ-
емных столов с рольгангами. Пластинчатые, шагающие и на-
польные конвейеры загружаются и разгружаются с применением
подъемно-транспортных механизмов (подвесных путей, подвес-
ных или мостовых кранов и т. д.).
ГЛАВА 11

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОКРАСОЧНЫХ ЦЕХОВ
(ОТДЕЛЕНИЙ, УЧАСТКОВ)

11.1.	СОСТАВ ПРОЕКТА

Ускоренные темпы развития отечественной промышленно-
сти, повышение качества выпускаемой продукции, освоение но-
вых видов изделий предполагает планомерное расширение или
реконструкцию действующих и строительство новых произ-
водств, что предъявляет высокие требования к качеству их
проектирования. Проектирование выполняется с учетом новей-
ших достижений науки и техники; строящиеся или реконструи-
рованные предприятия ко времени их ввода в действие должны
быть технически передовыми и экономичными при эксплуата-
ции, а по условиям труда отвечать современным требованиям.

В проекте окрасочных цехов, отделений или участков, реша-
ется комплекс технических и экономических вопросов. Проект
состоит из ряда специальных частей:

1)	технологической — основная часть проекта, содержащая
определение и расчет всех необходимых элементов для органи-
зации технологического процесса окраски, включая технико-
экономический анализ различных вариантов проекта и обосно-
вание выбора наиболее целесообразного из них;

2)	строительной — строительное и архитектурное оформление
здания цеха;

3)	санитарно-технической — рациональное решение вопросов
отопления, вентиляции, водопровода, канализациив здании цеха;

4)	энергетической — снабжение цеха электроэнергией, па-
ром, сжатым воздухом, инертными газами;

5)	сводных данных и технико-экономических показателей
проектируемого цеха.

В свою очередь, каждая часть проекта имеет следующие
разделы:

а)	пояснительную записку, содержащую сжатое описание
всех элементов производства, определение качественного и ко-
личественного их состава с приведением всех обоснований и
сводных результатов произведенных расчетов;

б)	приложения к пояснительной записке, включающей все
необходимые расчеты, таблицы, ведомости, а также технические
характеристики, спецификации и сметы по всем элементам про-
изводства;

в)	чертежи и схемы, поясняющие конструктивное и техниче-
ское оформление запроектированных элементов производства и
их совместную компоновку либо детальное расположение в цехе.

Технические расчеты основываются на утвержденных нор-
мативах и нормах передовых действующих предприятий или на
проверенных данных ранее утвержденных экономичных проек-
тов.
11.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ОКРАСОЧНЫХ РАБОТ И РАЗРАБОТКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

При проектировании окрасочных цехов, отделений или участ-
ков, прежде всего определяется характер организации окрасоч-
ных работ в соответствии с общей схемой всего технологическо-
го процесса изготовления изделий, программой их выпуска, се-
рийностью производства (массовое, крупносерийное, серийное,
мелкосерийное, единичное), а также спецификой этого произ-
водства. Окрасочные работы могут быть организованы на од-
ном участке (в одном месте), на нескольких участках или в цен-
трализованном окрасочном цехе.

Работы на одном участке проводятся при мелкосерийном
и единичном производстве изделий, когда программа их выпу-
ска невелика. В этом случае на участке производится как пред-
варительная окраска деталей и узлов, так и окончательная ок-
раска собранных изделий. Подобная организация окрасочных
работ может иметь место и при серийном производстве, когда
требуется окрашивать только собранное изделие и нет необхо-
димости в предварительной окраске деталей. Территориально
окрасочный участок стремятся размещать между механическим
и сборочным цехами.

Организация окрасочных работ на нескольких участках воз-
можна при любом типе производства в случае получения мно-
гослойных покрытий на сложных изделиях, технологический
процесс изготовления которых разобщен по отдельным видам
работ, выполняемых на различных участках или цехах, при
наличии не доступных для окраски деталей в собранном изде-
лии, а также при необходимости межоперационной защиты ме-
талла от коррозии, дерева от гниения и т. д.

Централизованные окрасочные цеха проектируют при боль-
шом объеме окрасочных работ. При такой организации окра-
сочных работ упрощается подводка коммуникаций (пара, воды,
сжатого воздуха, газа), подача лакокрасочных материалов к
окрасочной аппаратуре, устройство вентиляции и обеспечение
техники безопасности, но усложняется схема грузопотоков на
предприятии.

Технологическая часть проекта окрасочного цеха (участка,
отделения) разрабатывается на основе следующих исходных
данных:

1)	программы выпуска изделий;

2)	чертежей деталей, узлов и изделий, подлежащих окраске;

3)	технических условий на окраску изделий;

4)	сведений о видах энергии на заводе с указанием пара-
метров сжатого воздуха, пара, газа, электроэнергии;

5)	плана расположения оборудования и рабочих мест со
спецификацией;

6)	режима работы цеха (участка, отделения),
Основным и главным исходным материалом для разработки
проекта окрасочного цеха служит заданная программа произ-
водства изделий, которая включает их наименование и краткую
техническую характеристику (материал изделий, количество,
массу, поверхность окраски) с приложением чертежей. При
этом окрашиваемая поверхность изделий (если она не задана)
определяется на основании чертежей путем расчета в зависимо-
сти от массы, конфигурации средней толщины стенок деталей.

Для достижения высоких технико-экономических показате-
лей проекта при разработке технологического процесса окра-
ски изделий руководствуются прогрессивными решениями по
применению новых лакокрасочных материалов, методов и обо-
рудования, которые позволяют получать высококачественные
покрытия, полностью автоматизировать или комплексно меха-
низировать процесс окраски, улучшить санитарно-гигиенические
условия труда и предотвратить загрязнение окружающей среды.
При выборе лакокрасочных материалов для окраски учитыва-
ются условия эксплуатации изделий (атмосферное воздействие,
влияние температуры, химических реагентов и т. д.), харак-
тер покрытия (декоративное, защитно-декоративное, защитное,
специальное), цвет покрытия, класс отделки, срок службы по-
крытия, особые условия окраски (окраска внутренних поверх-
ностей, мест сопряжений, маркировка и т. д.), а также конст-
руктивные особенности деталей и изделий (размеры, конфигу-
рация, масса и материал, из которого изготовлены изделия).

Разработка технологического процесса окраски изделий
проводится по стадиям:

а)	разбивка деталей на технологические группы;

б)	комплектация деталей (в каждой технологической груп-
пе) на подвески конвейера или тележки;

в)	расчет числа подвесок или тележек на годовую про-
грамму по каждой технологической группе;

г)	определение для каждой технологической группы поряд-
ка осуществления технологических операций получения покры-
тий;

д)	выбор метода подготовки поверхности и оборудования;
е) выбор метода окраски и оборудования;

ж)	выбор метода сушки и оборудования;

з)	нормирование каждой операции технологического про-
цесса.

При разбивке деталей, узлов или изделий по технологиче-
ским группам учитывают материал, массу и размеры деталей,
их конфигурацию и применяемый для окраски лакокрасочный
материал. Принимают во внимание также особенности окраски
деталей (окраска всей или части поверхности, окраска внутрен-
ней поверхности). Поэтому в технологическую группу входят
однотипные детали (одинаковые или близкие по массе, габарит-
ным размерам), окрашиваемые одинаковым лакокрасочным ма-
териалом,
Важное значение имеет выбор и разработка конструкции
подвесок конвейера, которая должна быть простой и удобной,
позволять компактно размещать окрашиваемые детали или из-
делия и обеспечивать свободный доступ ко всей окрашиваемой
поверхности; от рациональной комплектации деталей в опреде-
ленной степени зависит производительность окрасочной линии
или участка.

Порядок технологических операций разрабатывается в соот-
ветствии с системой и классом покрытий. Система покрытий
может включать грунтовку, шпатлевку, покрывную эмаль, лак;
шпатлевку и лак наносят в случае необходимости.

Для обеспечения надежной адгезии лакокрасочного материа-
ла к окрашиваемой поверхности и получения высококачествен-
ных покрытий составы для подготовки поверхности выбирают
с учетом материала подложки, а подготовку поверхности прово-
дят в такой последовательности: удаление пыли и жировых за-
грязнений, удаление продуктов коррозии, дополнительная обра-
ботка (фосфатирование, пассивирование и т. д.).

При выборе методов нанесения и сушки лакокрасочных по-
крытий предусматривается применение наиболее высокопроиз-
водительного оборудования.

В соответствии с разработанным и обоснованным технологи-
ческим процессом организуется производственный поток в ок-
расочном цехе. Некоторые типовые схемы организации произ-
водственного потока в окрасочных цехах приведены на
рис. 11.1.

Рис, 11.1. Типовые схемы организации произ-
водственного потока в окрасочных цехах:
а—массовое и крупносерийное производство с
непрерывным перемещением изделий; б —круп-
носерийное производство с периодически посту-
пательным перемещением изделий; в — серий-
ное производство с возвратно-поступательным
(маятниковым) перемещением изделий; г—се-
рийное производство мелких изделий; д—мел-
косерийное н единичное производство с маят-
никовым перемещением изделий; е — мелкосе-
рийное н единичное производство с перемеще-
нием изделий трансбордерной тележкой.

/ — агрегат подготовки поверхности; 2 — сушильная установка; 3 — окрасочная камера;
4— установка охлаждения; 5 — стол (рещетка) с нижним отсосом воздуха; 6 — конвейер;

7—тележка; S—-рельсовый путь; Р —пневмоподъемник! /0—рольганг; 11 —^изделия.
При массовом и крупносерийном производстве изделий ма-
лых и средних размеров все операции технологического процес-
са осуществляются по всему потоку на конвейере непрерывно-
го действия во время его движения. В этом случае рабочие ме-
ста стационарные и располагаются по одну или обе стороны
конвейера (рис. 11.1, а). При крупносерийном поточном произ-
водстве с периодически поступательным передвижением изде-
лий средних и больших размеров с определенным тактом все
операции выполняются одновременно по всей длине потока
только во время остановки конвейера. При этом, если продол-
жительность технологической операции больше, чем такт кон-
вейера, то такая операция выполняется на двух или более по-
зициях (рис. 11.1,6).

При серийном поточном производстве мелких изделий, ког-
да возможно проведение нескольких операций на одной и той
же позиции (например, грунтования и окраски), технологиче-
ский процесс может осуществляться по схеме, приведенной на
рис. 11.1, в. По схеме, показанной на рис. 11.1, г, окрашиваются
изделия средних и больших размеров при серийном производ-
стве с возвратно-поступательным перемещением изделий (на-
пример, окраска вагонов).

В случае мелкосерийного и единичного производства изде-
лий средних и больших размеров с маятниковым перемещением
возможно два варианта окраски. По первому варианту
(рис. 11.1,6), когда в работе находится одно изделие, совер-
шающее маятниковое перемещение на двух позициях с по-
мощью напольного конвейера, поочередно выполняются техно-
логические операции на стадиях окраски и сушки; по второму
варианту (рис. 11.1, е) окраска и сушка нескольких изделий
осуществляются одновременно, а перемещаются изделия с по-
мощью трансбордера.

11.3. ВЫБОР, РАСЧЕТ И РАЗМЕЩЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ

Технологическое оборудование выбирают или рассчитывают
в соответствии с принятым или разработанным процессом ок-
раски для каждой группы изделий.

При укрупненных расчетах число единиц оборудования оп-
ределяют по его средней производительности, известной по па-
спорту или по практическим данным и выраженной в штуках,
тоннах или квадратных метрах обрабатываемой поверхности,
по формуле:

К = В1П

где К — число единиц оборудования; В — выпуск изделий в год,
смену или час, шт.; П — средняя производительность оборудо-
вания в год, смену или час, шт.
При детальных расчетах число единиц оборудования опре-
деляют в зависимости от серийности производства по следую-
щим формулам.

В случае мелкосерийного и единичного производства: для
распылительных установок

К = С/ФЛР

где К — число единиц оборудования; С — трудоемкость обра-
ботки изделия, ч; Ф — годовой фонд времени работы оборудова-
ния, ч; 77р — плотность работы.

для сушильных установок и агрегатов подготовки поверхности

К^нт/Ф и Н = И/И1

где Н — число загрузок на годовую программу; Т — продолжи-
тельность процесса (время операции и дополнительное время на
загрузку и выгрузку изделий из установки); И — годовое число
изделий, шт; И\ — число изделий на одну загрузку, шт.

В случае крупносерийного и массового производства:

при конвейере периодического действия длина технологиче-
ского участка сушильной L и распылительной Ц установок

£ = П/тв

Li = Ci/TB

Тв = Фч]А/В

где Ф— годовой фонд времени работы оборудования, ч; В —
выпуск изделий в год на одном потоке, шт или комплект;
т) — коэффициент загрузки конвейера; Д— число потоков;
С — трудоемкость операции, ч; Т — технологическое время суш-
ки, ч; t—шаг позиции, м; Тв — такт выпуска изделия, ч.

при конвейере непрерывного действия длина технологиче-
ского участка сушильной L и распылительной Ц установок

L — vT и Li=Cv

v = п1!ч\Ф • 60

где п — число подвесок, необходимое для выполнения годовой
программы, шт; t — расстояние между подвесками, м; Ф — го-
довой фонд времени работы оборудования, ч; г] — коэффициент
загрузки конвейера, т] = 0,8 4- 0,95; С — трудоемкость окраски
комплекта подвески, мин; Т — технологическое время сушки,
мин; v — скорость конвейера, м/мин.

В некоторых производствах (например, при окраске ваго-
нов), когда такт выпуска изделий весьма длительный и за это
время можно осуществить несколько операций технологическо-
го процесса, строится циклограмма работы линии, из которой
определяют средний такт и коэффициент загрузки линии и обо-
рудования.

Оборудование в окрасочных цехах размещают таким обра-
зом, чтобы обеспечить поточность производства при минималь-
ных расстояниях транспортирования изделий, компактность и
180
Рис. U.2. Размещение оборудования в окра-
сочных цехах:

/— распылительная камера; 2—сушильная
установка; 3—камера электроокраски;
4—установка охлаждения; 5—шкаф авто-
матического регулирования; 6—установка
окраски окунанием; 7—агрегат подготовки
поверхности; 8—бортик гидроизоляции;
9— установка струйного облива; 10—уста-
новка электроосаждеиия; 11 — пульт упра-
вления.

свободное его обслуживание. Расстояние между оборудовани-
ем, элементами зданий и оборудованием рекомендуется прини-
мать в соответствии с данными, приведенными на рис. 11.2.
Оборудование, не требующее специальных подводок и обслу-
живания (например, тупиковые окрасочные и сушильные уста-
новки), разрешается устанавливать непосредственно у стен по-
мещения.

Проезды на окрасочных участках должны быть увязаны с
общецеховыми. Минимальная ширина прохода для работающих
принимается в пределах 1,4—1,5 м, прохода к отдельным рабо-
чим местам 0,8 м, проезда при одностороннем движении теле-
жек 2—2,5 м и при двустороннем движении 2,5—3,5 м.
Расход лакокрасочных материалов и химических реактивов
Л/р на годовую программу окрашиваемых изделий определяется
по формуле:

NP — FN

где F — окрашиваемая поверхность, м2; W— норма расхода
лакокрасочного материала (или химического реактива) для со-
ответствующих метода окраски (или подготовки поверхности) и
группы сложности изделий, г/м2.

Нормы расхода наиболее употребительных материалов при-
водятся в нормативных документах.

При выполнении специальных частей проекта задача инже-
нера-технолога состоит в выдаче соответствующего задания на
проектирование строительной части, водопровода и канализа-
ции, вентиляционных устройств, противопожарной автоматики,
а также на снабжение цеха или отделения электроэнергией,
паром, газом, сжатым воздухом. К каждому заданию прилага-
ется технологическая планировка цеха (отделения, участка)
с указанием сетки колонн, дверных проемов, высоты пролетов,
вентиляционных площадок, размещения оборудования, точек
подвода воды, сжатого воздуха, пара. К заданию также прила-
гается спецификация оборудования с краткой технической ха-
рактеристикой.

Работы в окрасочных цехах планируются в одну или две
смены. Трудоемкость окрасочных работ, т. е. время, необходи-
мое для окраски детали или изделия, определяется по норма-
тивам времени на окрасочные работы, по числу производствен-
ных рабочих или по данным завода с ужесточением в зависимо-
сти от принятого технологического процесса. При определении
трудоемкости учитывают также время на организационно-
техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные на-
добности, а также время на подготовительно-заключительные
работы.

11.4.	СОСТАВ ОКРАСОЧНОГО ЦЕХА, ЕГО РАЗМЕЩЕНИЕ
И ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

В состав окрасочных цехов входят производственные отделе-
ния и участки, в которых размещается основное оборудование
для подготовки поверхности, окраски и сушки и вспомогатель-
ные службы — краскозаготовительное отделение, складское хо-
зяйство, лаборатория, ремонтное хозяйство, помещение для
противопожарной автоматики, а также служебно-бытовые по-
мещения.

Краскозаготовительное отделение, как правило, располагает-
ся при складе лакокрасочных материалов, а лаборатория — при
краскозаготовительном отделении, она предназначена для про-
верки поступающих на завод лакокрасочных материалов и опе-
ративного определения их основных параметров.
Самостоятельный окрасочный цех, как правило, имеет свою
мастерскую по ремонту оборудования, окрасочной аппаратуры и
приспособлений. При расположении окрасочного отделения или
участка в других цехах (например, механосборочном) он обслу-
живается ремонтной базой этого цеха. Помещение для противо-
пожарной автоматики предусматривается для цехов и отделе-
ний окраски площадью более 500 м2, для которых требуется
автоматическое пожаротушение.

К служебно-бытовым помещениям цеха относятся: помеще-
ние начальника цеха (мастера), красный уголок, раздевалка,
душевая и др. При размещении окрасочного отделения или уча-
стка в другом цехе служебно-бытовые помещения являются об-
щими для всех рабочих этого цеха.

Окрасочные цеха, отделения или участки, как правило, рас-
полагаются у наружной стены зданий, имеющих оконные прое-
мы, верхние фонари или легкосбрасываемые перекрытия, и изо-
лируются от других цехов противопожарными стенами. В мно-
гоэтажных зданиях окрасочный цех находится на верхнем
этаже. Располагать окрасочные цеха в подвальном и цоколь-
ном этажах не допускается.

При высоте производственного помещения более 8 м от пола
до низа ферм, главных балок, ригелей допускается окрасочные
отделения выгораживать стенами не на полную высоту, но не
ниже 5 м. При этом расстояние от верха стен до открытых про-
емов окрасочных камер или установок должно быть не ме-
нее 5 м.

В окрасочных цехах предусматривается два выхода: один
непосредственно из здания, другой — в соседний цех или поме-
щение.

Высота помещений окрасочных цехов должна быть не менее
5,4 м, а в реконструированных зданиях — 4,2 м. Все оборудова-
ние окрасочных цехов, краскозаготовительных отделений
и участков следует изготовлять из несгораемых материалов.
Окрасочные цеха должны быть оснащены первичными (огне-
тушители, ящики с песком и т. д.) и основными (установки ав-
томатического пожаротушения: водяные, пенные, паровые)
средствами пожаротушения.

В цехах и отделениях отопление должно быть водяное или
паровое низкого давления или воздушное. Температура на по-
верхности отопительных приборов не должна превышать
95 °C, приборы должны быть гладкими и доступными для
очистки. Температура помещения в зависимости от времени
года допускается в интервале 17—25 °C.

Все помещения, связанные с применением лакокрасочных
материалов должны быть оборудованы принудительной приточ-
но-вытяжной вентиляцией. Рабочие места с выделением вред-
ных веществ оборудуются местной вытяжной вентиляцией. При-
точную вентиляцию устанавливают, если местная вытяжная си-
стема отсасывает воздуха более трех объемов помещения.
Приточный воздух должен поступать в рабочую зону со ско-
ростью не более 0,5 м/с и его объем должен быть на 10% мень-
ше объема воздуха, удаляемого местной вытяжной вентиляцией.

Канализация в цехах выполняется в соответствии с требова-
ниями санитарных норм проектирования промышленных пред-
приятий.

В помещениях, где производятся окрасочные работы, долж-
но быть предусмотрено рабочее, ремонтное и аварийное искус-
ственное освещение. Освещенность принимается по установлен-
ным нормам освещенности для предприятий промышленности.
Аварийное освещение должно обеспечить освещенность на уров-
не пола не менее 0,3 лк. Ремонтные переносные светильники
применяются с напряжением не выше 12 В. Светильники в це-
хах должны удовлетворять правилам электроустановок (ПУЭ).

11.5.	ПОТОЧНЫЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ
И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЛИНИИ ОКРАСКИ

Процесс окраски различных изделий в условиях серийного,
крупносерийного или массового производства обычно оформля-
ется в виде поточных механизированных или полностью авто-
матизированных линий, которые позволяют освободить рабочих
от тяжелых, малопроизводительных работ, нередко связанных с
вредностями. В этих случаях все применяемое для получения
покрытий оборудование объединяется общим или раздельными
конвейерами.

Примером полностью автоматизированной линии может слу-
жить линия окраски в электрическом поле наружной поверхно-
сти бочек типа БСП, приведенная на рис. 11.3. Все технологиче-

Рис. 11.3. Схема автоматизированной поточной линии окраски наружной поверхности
бочек:

1—конвейер подвесной; 2—агрегат подготовки поверхности; 3, 6—рушильные установки;

4—электроокрасочные камеры; 5, 7 —вытяжные туннели; 8 — краскозаготовительное отд$*
ление; 9 — электоошнтовая.	п
Рис. 11.4. Схема размещения оборудования на участке окраски кузовов автомобиля
ВАЗ:

/ — площадка протирки уайт-спиртом; 2—агрегат подготовки поверхности; 3—туннель
конвективной сушки и частичного охлаждения; -/ — установка электроосаждения;
5, 8, 10, 12—сушильные установки; 6—камера для нанесения мастики на днище кузо-
вов; 7, //, 14—окрасочные камеры; 5 —площадка мокрой шлифовки; 13—камера для
нанесения противокоррозионного состава в скрытые сечення кузова; 15—камера исправ-
ления дефектов; приточные вентиляционные установки (кондиционеры); 17 — тран-
спортные станции перегрузки.

ские операции окраски на данной линии осуществляются в про-
цессе транспортирования их подвесным конвейером непрерыв-
ного действия.

Благодаря специальным подвескам клещевого типа, которы-
ми оборудован подвесной конвейер, производится автоматиче-
ский захват бочек на позиции загрузки и освобождение их на
позиции разгрузки. Обезжиривание поверхности осуществляет-
ся в трехпозиционном агрегате подготовки струйным методом
сначала раствором моющей композиции КМ-1 при 55—65 °C,
а потом теплой водой (две промывки). Вода, оставшаяся на
поверхности изделий, удаляется интенсивной обувкой их при
100 °C в сушильной установке, оборудованной паровыми кало-
риферами. Два слоя эмали наносится в двух электроокрасоч-
ных установках. Отверждение (сушка) покрытий осуществляет-
ся в терморадиационно-конвективной сушильной установке при
НО—120°C, оборудованной ТЭНами. После выхода из сушилки
изделия охлаждаются естественным путем в процессе их транс-
портирования конвейером на трассе между сушильной установ-
кой и позицией разгрузки. Линия оборудована системой авто-
матического контроля и регулирования технологических пара-
метров, а также работы механизмов загрузки и разгрузки,
электрораспылителей с дозирующими насосами.

Другим примером достаточно совершенных окрасочных ком-
плексов является линия окраски кузовов автомобиля ВАЗ-2121
(рис. 11.4). Согласно технологическому процессу кузова после-
довательно проходят ряд установок, в которых осуществляется
комплекс операций по их окраске: подготовка поверхности, на-
несение грунтовки, противошумной мастики и эмалей, отверж-
дение и охлаждение покрытий и др. В этой линии использова-
ны передовые приемы окраски и прогрессивное оборудование
для получения покрытий, например, струйный облив в многопо-
зиционном агрегате подготовки поверхности, электроосаждение
При нанесении грунтовки, отверждение в газовых сушилках,
искусственное охлаждение покрытий, подача кондиционирован-
ного воздуха в распылительные камеры и др.

Поточные механизированные и автоматизированные линии
особенно широко применяются при окраске однотипных изде-
лий небольшой сложности: приборов, деталей мотоциклов и ве-
лосипедов, корпусов пылесосов, стиральных машин, холодиль-
ников и т. д.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Альбом оборудования окрасочных цехов. М.: Химия, 1975, 320 с.

Аппаратура н приборы для нанесения н испытания лакокрасочных по-
крытий/Лабутин Р. А., Лихов С. И., Котов В. А. и др. М.: Химия, 1973.
176 с.

Аронов Н. В. Оборудование и механизация цехов неметаллических за-
щитных покрытий. М.: Машиностроение, 1969. 311 с.

Банников И. И., Финкель Г. Н., Хейфец В. Я. Механизация очистки и
окраски подводной части судов. Л.: Судостроение, 1980. 116 с.

Бураковский Т., Гизиньский Е., Саля А. Инфракрасные излучатели. Пер.
с польск. Л.: Энергия, 1978. 408 с.

* Бухтияров В. П. Оборудование для отделки изделий из древесины.
2-е изд., перераб. М.: Лесная промышленность, 1978. 328 с.

•Гоц В. Л. Оборудование цехов по нанесению полимерных покрытий. М.:
Машиностроение, 1980. 279 с.

Гоц В. Л., Ратников В. Н., Гисин И. Г. Методы окраски промышленных
изделий. М.: Химия, 1975. 264 с.

Дьячков В. К. Подвесные конвейеры. М.: Машиностроение, 1976. 320 с.

Иванов Б. И. Очистка металлических поверхностей пожаробезопасными
составами. М.: Машиностроение, 1979. 183 с.

Искра Е. В., Куцевалова Е. П. Технология окраски судов. Л.: Судострое-
ние, 1974. 304 с.

Ициксон Б. С., Денисов Ю. Л. Инфракрасные газовые излучатели. Л.:
Недра, 1969. 280 с.

Кикучи Е. Ультразвуковые преобразователи. М.: Мир, 1972. 424 с.

Комар Е. Г. Основы ускорительной техники. М.: Атомиздат, 1975. 368 с.

Лакокрасочные покрытия в машиностроении: Справочннк/Под ред.
М. М. Гольдберга. М.: Машиностроение, 1974. 576 с.

Логинов Ф. И. Противопожарные мероприятия при окраске и сушке из-
делий. М.: Стройнздат, 1973. 128 с.

Мачевская Р. А,, Мочалова О. С. Подготовка поверхности под окраску.
М.: Химия, 1971. 120 с.

Машины для отделочных работ: Справочное пособие по строительным
машинам/Макснмова О. М., Стесни М. С., Тищенко И. И. М.: Стройиздат,
1972. Вып. 9. 153 с.

Установки окраски методом электроосаждення (комплекс унифицирован-
ного окрасочного оборудования)/Ратников В. Н., Шабельский В. А., Житу-
хин Л. М„ Лабутин Р. А. М.: НИИТЭХИМ, 1976. 40 с. (Методические реко-
мендации).

Монтаж, наладка и эксплуатация оборудования окрасочных цехов/Бори-
сенко С. И., Горелнк С. Г., .Чуковский А. М., Михайлов А. Ф. Л.: Химия,
1977. 200 с.

Норкин Н. С., Карасев Н. П. Автоматизированная окраска тонколисто-
вого металла. Л.: Судостроение, 1977. 64 с.

Проектирование машиностроительных заводов: Справочник в 6-ти томах/
Под общей ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических, сбо-
рочных цехов, цехов защитных покрытий. Под ред. 3. И. Соловья. М.: Ма-
шиностроение, 1975. 226 с.

Полякова К. К., Пайма В. И. Технология и оборудование для нанесения
порошковых полимерных покрытий. Мл Машиностроение, 1972. 136 с.
Правила и нормы техники безопасности, пожарной безопасности и про-
изводственной санитарии для окрасочных цехов. М.: Машиностроение, 1977.
79 с.

Руководящие материалы по проектированию и эксплуатации установок
безвоздушного распыления, ручных электроокрасочных установок и установок
для окраски методами электроосаждеиия, облива и окунания. М.:
НИИТЭХИМ, 1974. 84 с. (Методические рекомендации).

Фиалковская Т. А. Вентиляция при окраске изделий. М.: Машииостроеине,
1977. 182 с.

Чепель Л. В. Применение ускорителей электронов в радиационной химии.
М.: Атомиздат, 1975, 152 с.

Ширяева Г. В., Козлов Ю. Д. Технология радиационного отверждения
покрытий. М.: Атомиздат, 1980. 72 с.

Эльтерман В. М. Воздушные завесы. М.: Машиностроение, 1966. 163 с.

Яковлев А. Д., Здор В. Ф., Каплан В. И. Порошковые полимерные мате-
риалы и покрытия на их основе. 2-е изд. Л.: Химия, 1979. 256 с.

Яковлев А. Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. Л.: Химия,
1981. 352 с.
СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ........................................................ 3

Глава 1. Оборудование для подготовки поверхности изделий под окраску 5

1.1.	Оборудование для механической очистки.....................5

1.1.1.	Ручной и механизированный инструмент......................5

1.1.2.	Галтовочные барабаны......................................8

1.1.3.	Аппараты струйной абразивной обработки....................9

1.2.	Оборудование для термической очистки.....................16

1.3.	Оборудование для химической очистки......................17

1.3.1.	Ванны....................................................18

1.3.2.	Установки струйной обработки.............................19

1.3.3.	Установки для обезжиривания органическими растворителями 26

1.4.	Оборудование для ультразвуковой очистки..................27

Глава 2. Оборудование для нанесения лакокрасочных материалов пневма-
тическим распылением..............................................  30

2.1.	Аппаратура для распыления лакокрасочных материалов ... 30

2.1.1	. Краскораспылители.......................................31

2.1.2	Красконагнетательные	баки................................43

2.1.3	Масловодоотделители..........;............................44

2.1.4	. Аппаратура для нанесения лакокрасочных материалов в нагре-
том состоянии..................................................46

2.2.	Оборудование для удаления загрязненного воздуха из зоны
окраски.......................................................48

2.2.1.	Распылительные	камеры....................................48

2.2.2.	Установки для	бескамерной окраски........................56

Глава 3. Оборудование для нанесения лакокрасочных материалов гидрав-
лическим распылением...............................................58

3.1.	Оборудование для распыления лакокрасочных материалов при
высоком давлении..............................................58

3.1.1.	Установки безвоздушного	распыления	без	нагрева..........59

3.1.2.	Установки безвоздушного	распыления	с	нагревом...........65

3.2.	Оборудование для распыления лакокрасочных материалов при
низком давлении...............................................68

3.3.	Аэрозольные баллоны......................................70

Глава 4. Оборудование для нанесения лакокрасочных материалов в элек-
трическом поле высокого напряжения .................................71

4.1.	Распылители лакокрасочных материалов.....................72

4.2.	Дозирующие устройства....................................80

4.3.	Источники высокого напряжения............................81

4.4.	Вспомогательное оборудование.............................82

4.5.	Электроокрасочные камеры...............................  84

4.6.	Установки для ручной электроокраски......................86
Глава 5. Оборудование для нанесения лакокрасочных материалов окуна-
нием, обливом	и валковым методом.........................89

5.1.	Оборудование	для	окраски окунанием......................89

5.2.	Оборудование	для	окраски облнвом........................94

5.3.	Оборудование	для	окраски валкамн.......................101

5.4.	Ручной инструмент для выполнения окрасочных работ .... 105

Глава 6. Оборудование для нанесения лакокрасочных материалов методом
электроосаждения.................................................. 106

6.1.	Основное оборудование....................................107

6.1.1.	Ванна электроосаждения..................................109

6.1.2.	Секции промывки и обдувки изделий........................ПО

6.1.3.	Система электропитания ванны..............................Ш

6.1.4.	Системы перемешивания и термостатирования рабочего рас-
твора .........................................................112

6.1.5.	Система контроля и регулирования	технологических параметров 114

6.2.	Вспомогательное оборудование.............................115

Глава 7. Оборудование для нанесения порошковых лакокрасочных мате-
риалов ......................................................... 119

7.1.	Оборудование для нанесения порошковых лакокрасочных ма-
териалов в кипящем слое.....................................119

7.2.	Оборудование для нанесения порошковых лакокрасочных ма-
териалов в электрическом поле высокого напряжения .... 122
7.3. Оборудование для струйного распыления порошковых лакокра-
сочных материалов...........................................126

7.4. Механизированные линии.................................129

Глава 8. Оборудование для отверждения (сушки) покрытий...........131

8.1.	Конвективные сушильные установки......................132

8.2.	Терморадиационные сушильные установки..................140

8.2.1.	Установки со светлыми излучателями....................141

8.2.2.	Установки с темными излучателями......................144

8.2.3.	Газовые сушильные установки...........................149

8.3.	Индукционные сушильные установки...................._•	151

8.4.	Установки для радиационно-химического отверждения покрытий 153

8.4.1.	Установки для отверждения покрытий ультрафиолетовыми лу-
чами ........................................................153

8.4.2.	Установки для отверждения покрытий ускоренными электро-
нами ........................................................156

. 8.5. Оборудование для очистки газовых выбросов сушильных уста-
новок ...................................................159

8.6. Оборудование	для охлаждения изделий....................160

Глава 9. Оборудование для подготовки лакокрасочных материалов и пере-
работки отходов..................................................  161

9.1.	Оборудование для подготовки лакокрасочных материалов 161

9.2.	Оборудование для переработки отходов лакокрасочных мате-
риалов .......................................................165

Глава 10. Транспортные устройства	окрасочных	цехов................167

10.1.	Устройства	периодического действия	...	'67

10.2.	Устройства	непрерывного	действия........................168
Глава 11. Основы	проектирования	окрасочных цехов (отделений,	участков) 175

11.1.	Состав	проекта...........................................175

11.2.	Организация окрасочных работ и разработка технологического
процесса...................................................176

11.3.	Выбор,	расчет и	размещение	технологического	оборудования	179

11.4.	Состав окрасочного цеха, его размещение и требования пожар-
ной безопасности ............................................... 182

11.5.	Поточные механизированные и автоматизированные линии
окраски..........................................................184

Рекомендуемая литература.............................................187
АНАТОЛИЙ ДЛ4ИТРИЕВИЧ ЯКОВЛЕВ
ВАЛЕНТИН ГЕРАСИМОВИЧ ЕВСТИГНЕЕВ
ПАВЕЛ ГРИГОРЬЕВИЧ ГИСИН

ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Редактор А. Е. Пинчук

Техн, редактор Д. Д. Некрасова
Обложка художника А. И. Бородина
Корректор И. А. Крайнева

ИБ № 676

Сдано в набор 31.03.82. Подписано в печать 16.07.82.
М-30702. Формат бумаги 60X90'/i«. Бумага тип. № 2. Литера-
турная гарнитура. Высокая печать. Усл. печ. л. 12,0. Усл.
кр.-отт. 12,25. Уч.-изд. л. 14,11. Тираж ЮОООэкз. Зак. 140. Цена
45 коп. Изд. № 1324.

Ордена «Знак Почета» издательство «Химия».
Ленинградское отделение, 191186, г. Ленинград, Д-186,
Невский пр„ 28.

Ленинградская типография № 2 головное предприятие
ордена Трудового Красного Знамени Ленинградского объеди-
нения «Техническая книга» нм. Евгении Соколовой Союз-
полиграфпрома при Государственном комитете СССР по
делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
198052, г. Ленинград, Л. 52, Измайловский проспект, 29.