Większość procesów natrysku termicznego wykorzystuje system odpylania do usuwania nadmiaru natryskiwanych materiałów (zabrudzonego, zapylonego powietrza), jednak system odpylania jest w stanie wychwycić jedynie ten pył, który faktycznie dociera do filtrów. Prawidłowe zaprojektowanie przepływu powietrza – kluczowe dla skutecznego wychwytywania i transportu unoszących się cząstek lub kontroli zapylenia – stanowi wyzwanie w kabinach do natrysku termicznego. W tym artykule omówiono tę kwestię i zaproponowano sprawdzone strategie pozwalające ją rozwiązać.

Prawidłowy projekt systemu

Systemy wentylacji do kontroli pyłu powstającego przy natrysku termicznym zazwyczaj obejmują przewody służące do transportu zapylonego powietrza do odpylacza oraz wentylator, który wymusza przepływ powietrza przez cały układ. Istotnym elementem projektowania systemu wentylacji jest strategia zastosowana do wychwytywania pyłu bezpośrednio w kabinie natrysku termicznego.

Samo zwiększenie przepływu powietrza przez kabinę niekoniecznie znacząco poprawi wychwytywanie pyłu, a takie podejście zazwyczaj prowadzi do marnowania energii. Analizując układ kabiny, lokalizację źródła powietrza uzupełniającego oraz położenie celu natrysku, można znacząco poprawić wychwytywanie i odprowadzanie pyłu powstającego z nadmiernego natrysku.

System powietrza uzupełniającego

Najpierw należy wziąć pod uwagę powietrze uzupełniające, które wpływa do zamkniętej kabiny natrysku termicznego. Ostatecznie całe zapylone (zabrudzone) powietrze usuwane z kabiny przez odpylacz musi zostać zastąpione powietrzem zasysanym z powrotem do kabiny. Powietrze uzupełniające jest zasysane albo przez otwory znajdujące się bezpośrednio w kabinie natrysku termicznego, albo przez dedykowaną jednostkę powietrza uzupełniającego, zazwyczaj pobierającą powietrze z zewnątrz budynku, która następnie doprowadza je do kabiny poprzez przewody.

Projekt systemu powietrza uzupełniającego może mieć kluczowe znaczenie dla projektu systemu odpylania, ponieważ może powodować, że kabina natrysku termicznego będzie znajdować się pod ciśnieniem ujemnym (podciśnieniem) lub dodatnim. Niewielkie podciśnienie wewnątrz kabiny może pomóc uniknąć nieoczekiwanych warunków nadciśnienia podczas impulsowego czyszczenia odpylacza.

Podczas impulsowego czyszczenia filtrów krótkie strzały powietrza wstecznego mogą powodować niewielki wzrost ciśnienia wewnątrz kabiny natrysku termicznego. Ten wzrost ciśnienia może potencjalnie otworzyć drzwi serwisowe i przypadkowo uruchomić znajdujące się w nich wyłączniki bezpieczeństwa, co w efekcie powoduje niezamierzone awaryjne zatrzymanie procesu natrysku. W sprawie dopuszczalnego poziomu podciśnienia, które można zastosować w ich kabinie natrysku termicznego, należy skonsultować się z producentem kabiny.

Jedną ze strategii zarządzania przepływem powietrza w kabinie jest umieszczenie przyłączy powietrza uzupełniającego po stronie przeciwnej do punktów wyciągowych, co pozwala uzyskać wzorzec przepływu poprzecznej wentylacji. Jednakże, ponieważ przyłącza powietrza uzupełniającego często zawierają elementy tłumiące hałas (tłumiki), zazwyczaj najbardziej sensowne jest umieszczenie ich na górze kabiny.

Każda strategia rozmieszczenia przyłączy, która zwiększa szansę uzyskania w kabinie poprzecznego przepływu powietrza, będzie pomocna w ograniczeniu możliwości gromadzenia się pyłu wewnątrz kabiny.

Usuwanie zapylonego powietrza z kabiny można realizować przy zastosowaniu kilku różnych schematów przepływu powietrza: pionowego (z góry w dół) lub poziomego. Chociaż układy przepływu powietrza skierowanego w dół sprawdzają się dobrze w konstrukcjach odpylaczy, mogą stwarzać pewne trudności w projektowaniu samej kabiny.

Przepływ powietrza skierowanego w dół

W kabinie z przepływem powietrza skierowanym w dół podłoga kabiny stanowi kratowaną powierzchnię nad komorą. Zabrudzone powietrze jest zasysane w dół do komory, a następnie transportowane przewodami do odpylacza. Taka konstrukcja ma tę zaletę, że wykorzystuje grawitację do kierowania pyłu w stronę odpylacza i zapewnia, że praktycznie cały nadmiar natrysku zostanie ostatecznie usunięty. Wyzwaniem jest utrzymanie pyłu w ruchu wraz z przepływem powietrza w komorze znajdującej się pod podłogą. Przy odpowiednim projekcie pył może być skutecznie zasysany przez komorę, jednak jeśli projekt tej komory jest niewłaściwy, pył będzie się w niej osadzał, powodując problemy z utrzymaniem czystości.

W kabinie z przepływem powietrza skierowanym w dół prędkość powietrza w przekroju komory utrzymuje się zazwyczaj na znacznie wyższym poziomie niż prędkość opadania powietrza w samej kabinie, często przekraczając 2500 stóp na minutę, aby zapobiec osiadaniu pyłu w komorze. Ten wymóg sprawia, że zaprojektowanie skutecznej komory staje się trudnym zadaniem.

Kabiny z przepływem powietrza skierowanym w dół muszą być również wystarczająco wysokie, aby zapewnić miejsce na komorę znajdującą się pod podłogą. Czasami możliwe jest zastosowanie dołu pod kabiną, ale kabiny i ich komory są na ogół instalowane powyżej poziomu podłogi hali produkcyjnej.

Poziomy schemat przepływu powietrza

Inną metodą usuwania zanieczyszczonego powietrza z kabiny jest poziomy przepływ powietrza. Ta metoda projektowania wymaga umieszczenia komory w pobliżu miejsca, w którym będzie przeprowadzane natryskiwanie. Daje to możliwość stosowania mniejszych, bardziej zadaniowych projektów osłon z komorą. Mniejsze osłony tworzą ukierunkowane schematy przepływu powietrza dokładnie tam, gdzie jest ono najbardziej potrzebne – za miejscem natrysku.

Celem takiego rozwiązania jest wykorzystanie własnej prędkości natryskiwanego materiału oraz schematu przepływu powietrza uzupełniającego wpływającego do komory, aby wychwycić możliwie jak najwięcej nadmiernego natrysku. Takie rozwiązanie zazwyczaj wymaga mniejszej całkowitej ilości powietrza do usunięcia nadmiernego natrysku w porównaniu z kabiną o przepływie skierowanym w dół. Oczywiście w takim podejściu uwzględnia się wiele czynników, jednak zakłady zajmujące się natryskiwaniem elementów turbin z powodzeniem stosują tę metodę od wielu lat.