Разработка технологии защитно-декоративного покрытия тумбы "Монохром"

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Краткое техническое описание изделия с указанием материала отделываемых поверхностей и вида защитно-декоративных покрытий

Настоящее техническое описание, разработанное в соответствии с образцами-эталонами, которые рекомендованы к производству Художественно-техническим советом по мебели при производственно-торговом концерне «Беллесбумпром», протоколы № 2 от 20.10.2005 г.распространяется на тумбы «Монохром» (рисунок 1.1).

Технические требования на набор мебели должны соответствовать требованиям ГОСТ 16371-1993 ”Мебель. Общие технические условия”[2] и определенной конструкторской документации.

Конструкторская документация и техническое описание разработаны студентом 5 курса специальности Технология деревообработки Верковичем Владиславом Дмитриевичем

Адрес разработчика: 225295, г. Минск, ул. Заводская, 4.

1.1 Описание изделия

Изделие предназначено для оборудования интерьера жилых помещений.

Формирование корпуса производится на вертикальных полупроходных стенках.

Тумба сборно-разборной щитовой конструкции.

Крышка тумбы имеет прямоугольную форму и опирается на две вертикальные стенки. Корпус тумбы опирается на мебельные ножки. Комод имеет восемь выдвижных ящика.

Основной вариант облицовывания и защитно-декоративных покрытий поверхностей тумбы «Монохром» приведен в таблице 1.1.

Защитно-декоративные покрытия соответствуют требованиям СТБ 1871-2008[3]. Лаковые защитно-декоративные покрытия выполняются с сохранением натурального цвета древесины или с предварительным окрашиванием. Основным отделочным материалом является лак VPUR 5400 Icro. Допускается использовать другие облицовочные и отделочные материалы, аналогичные указанным в настоящем техническом описании, если они не снижают эстетические и эксплуатационные свойства изделий и разрешены Министерством здравоохранения Республики Беларусь для этих целей.

Таблица 1.1 - Виды защитно-декоративных покрытий поверхностей комода

Отделываемые поверхности	Вид облицовочного материала	Вид защитно-декоративного покрытия По СТБ 1871-2008
Фасадные	Древесина дуба	Лак УР.Гл.1.П.ПГ.5.УХЛ4
Рабочие	Древесина дуба	Лак УР.Гл.1.П.ПГ.5.УХЛ4
Прочие лицевые	Древесина дуба	Лак УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХЛ4
Внутренние видимые	Древесина дуба	Лак УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХЛ4

Художественное решение, применяемые облицовочные и отделочные материалы и возможные варианты их сочетания на лицевых поверхностях соответствуют образцам-эталонам, утвержденным в установленном прядке.

1.2 Общий вид и габаритные размеры

Общий вид и габаритные размеры тумбы «Монохром» представлены на рисунке 1.1.



Рисунок 1.1 - Общий вид и габаритные размеры тумбы «Монохром»

1.3 Конструкция и материалы

Сборка изделия производится на эксцентриковых стяжках, шкантах, винтах саморезах. Изделия поставляются потребителю в разобранном виде.

На вертикальных опорных щитах устанавливаются подпятники, которые крепятся шурупами.

Ящики собираются на стяжках и шурупах. Дно изготавливается из массива древесины дуба крепится с низу шурупами. Накладка крепится к коробу ящика при помощи шурупов.

Перемещение выдвижных ящиков осуществляется по роликовым направляющим, которые крепятся к вертикальным щитам посредством шурупов.

Щитовые элементы изготавливают из массива древесины дуба.

Ручки могут быть металлическими или из полимерных материалов.

Для тумб применяется фурнитура, изготавливаемая предприятиями стран СНГ и соответствующая требованиям СТБ 1157[6] и образцам-эталонам, утвержденным в установленном порядке, или выпускаемая иностранными производителями.

Безопасность эксплуатации тумб обеспечивается используемыми материалами, конструкцией изделий и подтверждается испытаниями, проведенными в установленном порядке.

Все остальные показатели должны соответствовать требованиям ГОСТ 16371[2], стандартам на функциональные размеры, конструкторской документации и образцу-эталону, утвержденному в установленном порядке.

декоративный покрытие лак грунтовка

2. Спецификация изделия

Исходя из габаритных размеров изделий и их конструкции, определяют размеры деталей и сборочных единиц, входящих в рассматриваемое изделие (рисунок 2.1). На основании характеристики вида поверхностей мебели, подлежащих отделке, и вида защитно-декоративного покрытия, который должен быть создан на каждой поверхности, составляют спецификацию изделия.

Рисунок 2.1 - Тумба «Монохром»: 1 - крышка; 2 - щит вертикальный боковой; 3 - щит вертикальный боковой перегородочный; 4 - цокольный щиток; 5 - щит горизонтальный нижний; 6 - фасад ящика; 7 - боковая стенка ящика; 8 - задняя стенка ящика; 8а - передняя стенка ящика; 9 - дно ящика; 10 - фасад ящика; 11 - боковая стенка ящика; 12 - задняя стенка ящика; 12а - передняя стенка ящика; 13 - дно ящика; 14 - задняя стенка тумбы.

Согласно техническому описанию изделия, формирование покрытий на поверхностях деталей осуществляется по схеме: фасадные, рабочие поверхности (пласть) - лак УР.Гл.1.П.ПГ.5.УХЛ4 (метод нанесения - налив); фасадные, рабочие поверхности (кромки) - лак УР.Гл.1.П.ПГ.5.УХЛ4 (метод нанесения - распыление); прочие лицевые поверхности (пласть) - лак УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХЛ4 (метод нанесения - налив); прочие лицевые поверхности (кромки) - лак УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХЛ4 (метод нанесения - распыление); внутренние видимые поверхности (пласть) - УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХЛ4 (метод нанесения - налив); внутренние видимые поверхности (кромки) - УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХЛ4 (метод нанесения - распыление).

Спецификация изделия предоставлена в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Спецификация изделия

Наименование сборочных единиц и деталей.	Кол-во в изделии с одинаковыми покрытиями	Размеры деталей, мм	Вид защитно-декоративного покрытия	Прим.
		Длина	Ширина	Толщина	Пласть лицевая	Пласть внутренняя	Кромки
1.Крышка комода	1	1000	500	18	лак УР.Гл.1.П.ПГ.5.УХ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	_
2.Щит вертикальный боковой	2	1032	480	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	Две продольные и одна поперечная кромки
3.Щит вертикальный боковой перегородочный	1	964	480	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	лак УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	Одна продольная кромка
4.Цокольный щиток	1	964	50	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.5.УХ4	-	-	_
5.Щит горизонтальный нижний	1	964	480	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УЛ4	-	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	Одна продольная кромка
6.Фасад ящика	4	654	242	18	лак УР.Гл.1.П.ПГ.5.УЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	_
7.Боковая стенка ящика	8	450	182	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	Две продольные и одна поперечная кромки
8.Задняя стенка ящика	4	606	182	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	Две продольные кромки
8а.Передняястенка ящика	4	606	182	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	-	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	Две продольные кромки
9.Дно ящика	4	606	414	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	-	_	_
10.Фасад ящика	4	336	242	18	лак УР.Гл.1.П.ПГ.5.УХ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	_
11.Боковая стенка ящика	8	450	182	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	Две продольные и одна поперечная кромки
12.Задняя стенка ящика	4	252	182	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХЛ4	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	Две продольные кромки
12а.Передняя стенка ящика	4	252	182	18	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	-	лак УР.Рл.2.П.ПГ.4.УХ4	Две продольные кромки
13.Дно ящика	4	252	414	18	лак УР.Гл.2.П.ПГ.4.УХ4	-	_	_
14.Задняя стенка тумбы	1	996	1045	4	_	_	_	_

3. Материалы

3.1 Характеристика применяемых отделочных материалов

Полиуретановые лакокрасочные материалы образуют покрытия с хорошей адгезией к различным материалам, имеют высокую твердость, приближенную к твердости стекла, хорошие декоративные свойства, высокую атмосферо- и химостойкость. Основными компонентами полиуретановых лаков материалов являются полиизоцианаты и полигидросодержащие соединения. Разновидностью полиуретановых ЛКМ являются материалы на основе уретановых масел и уралкидов, который отличаются от других полиуретановых материалов неограниченной жизнеспособностью. Основным недостатком данных ЛКМ является токсичность некоторых компонентов, трудности изготовления и применения, низкая светостойкость.

3.1.1 Лак VPUR 5400 Icro

Двухкомпонентный полиуретановый лак. Обладает высоким декоративным эффектом и защитными свойствами. Предназначен для покрытия элементов фасадов и конструкций.. Технические характеристики лака VPUR 5400 Icro представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Технические характеристики лака VPUR 5400 Icro

Параметры	Величина
1.Теоретический расход	4,9-6,8 м2/кг, толщина сухого слоя 50 мкм
2.Температура и время сушки	50 мин при 200С
3.Вязкость	140 - 160 с

3.1.2 Грунтовка FPUR 0034

Грунт на основе алкидных смол. Применяется для плоских и профильных поверхностей древесных материалов. Не содержит формальдегида. Технические характеристики грунта FPUR 0034 представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Технические характеристики грунта FPUR 0034

Параметры	Величина
1. Теоретический расход	1слой 120-150 г/м2
	2 слой 140-180 г/м2
2.Температура и время сушки	30 мин при 200С
3.Вязкость	30 - 80 с

3.2 Разработка структур защитно-декоративных покрытий

Структурная схема формирования прозрачного покрытия лаком VPUR 5400 Icro на фасадных и рабочих поверхностях (пласти деталей мебели) представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Структурная схема лакокрасочного покрытия. Вид ЗДП - Лак УР.ГЛ.1.П.ПГ.5.УХЛ4. Метод нанесения - налив. 1 - Древесина дуба; 2 - грунт FPUR 0034 3,4 - Лак VPUR 5400 Icro

Структурная схема формирования прозрачного покрытия лаком VPUR 5400 Icro на прочих лицевых поверхностях, внутренних видимых поверхностях (пласти деталей мебели) и внутренних видимых поверхностях представлена на рисунке 3.2.



Рисунок 3.2 - Структурная схема лакокрасочного покрытия Вид ЗДП - Лак УР.РЛ.2.П.ПГ.4.УХЛ4 Метод нанесения - налив. 1 - Древесина дуба; 2 - грунт FPUR 0034; 3 - лак VPUR 5400 Icro.

Структурная схема формирования прозрачного покрытия лаком VPUR 5400 Icro кромок представлена на рисунке 3.3

Рисунок 3.3 - Структурная схема лакокрасочного покрытия. Вид ЗДП - Лак УР.РЛ.2.П.ПГ.4.УХЛ4. Метод нанесения - распыление. 1 - Древесина дуба; 2 - грунт FPUR 0034; 3 - лак VPUR 5400 Icro.

3.3 Расчет норм расхода основных и вспомогательных отделочных материалов на изделие

Расчет норм расхода отделочных материалов производится на основании карты технологического процесса отделки, размеров отделываемой поверхности, группы сложности поверхности, подгруппы и категории покрытия, норматива расхода ЛКМ для принятого способа нанесения. Нормы расхода определяют на все виды основных вспомогательных ЛКМ, используемых для создания защитно-декоративного покрытия. Норму расхода основных ЛКМ определяют в рабочем растворе и по составляющим их компонентам.

Расчет норм расхода ЛКМ выполняется в определенной последовательности.

Определяют площадь отделываемых поверхностей деталей по формуле:

S_i=l•b•m•n•10^-6, (3.1)

где S_i - площадь отделываемой поверхности, м; l, b - длина и ширина отделываемой поверхности, мм; n - количество одноименных деталей, шт; m - количество отделываемых поверхностей в детали (сборочной единице), шт.

Определяют площадь отделываемой поверхности с идентичными конструкционными и технологическими признаками по формуле:

S_f=, (3.2)

где S_f - площадь отделываемых поверхностей разноименных деталей с идентичными конструкционными и технологическими признаками (одной группы сложности), f=1,2,3,….k, где k - количество деталей одной группы сложности.

Результаты расчетов оформляют в виде таблицы “Расчет площадей отделываемых поверхностей”.

Расход данного ЛКМ рабочей вязкости и его компонентов - N_i определяют по формуле:

N_i= S_f •N_i, (3.3)

где N_i - удельная норма расхода данного ЛКМ.

Общий расход ЛКМ на изделие - N определяют по формуле:

N_i=• N_i; (3.4)

где х - количество видов разноименных поверхностей деталей, отделываемых одним ЛКМ (х=1,2,3…r).

Результаты расчетов оформляют в виде таблицы “Расчет норм расхода ЛКМ”.

Методика расчета норм расхода вспомогательных материалов (разравнивающая жидкость, полирующие пасты, шлифовальная шкурка и т.д.) аналогична методике расчета основных ЛКМ.

К вспомогательным материалам также следует отнести растворители для промывки системы лакоподачи лаконаливных машин раз в сутки (после непрерывной работы) и другого лаконаносящего оборудования. Расчет потребности в растворителях сводится в таблицу.

Таблица 3.5 - Расчет площадей отделываемых поверхностей комода

Сборочные единицы, детали	Обозначение по спецификации	Наименование материала отделываемой поверхности	ЛКМ	Подгруппа покрытия	Категория покрытия	Группа сложности поверхности	Способ нанесения	Кол-во деталей в изделии, шт	Кол-во отделываемых поверхностей в детали, шт	Размеры отделываемой поверхности, мм	Площадь отделываемой поверхности, м2
Пласти
Крышка комода	1	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	Гл	1	II	налив	1	1	1000	500	0,500
Фасад ящика	6	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	Гл	1	II	налив	4	1	654	242	0,633
Фасад ящика	10	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	Гл	1	II	налив	4	1	336	242	0,325
	Итого	1,458
Крышка комода	1	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	1	1	1000	500	0,500
Щит вертикальный боковой	2	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	2	2	1032	480	1,981
Щит вертикальный боковой	3	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	1	2	964	480	0,925
Цокольный щиток	4	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	1	1	964	50	0,048
Щит горизонтальный нижний	5	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	1	1	964	480	0,463
Боковая стенка ящика	7	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	8	2	450	182	1,310
Задняя стенка ящика	8	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	4	2	606	182	0,882
Передняя стенка ящика	8а	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	4	1	606	182	0,441
Дно ящика	9	Древесина дуба	лак VPUR 5400	РЛ	2	II	налив	4	1	606	414	1,004
Боковая стенка ящика	11	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	8	2	450	182	1,310
Задняя стенка ящика	12	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	4	2	252	182	0,367
Передняя стенка ящика	12а	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	4	1	252	182	0,183
Дно ящика	13	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	налив	4	1	252	414	0,417
	Итого	9,833
Кромки
Крышка комода	1	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	1	2	1000	18	0,036
									2	500	18	0,018
Щит вертикальный боковой	2	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	2	2	1032	18	0,074
									1	480	18	0,017
Щит вертикальный боковой	3	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	1	1	964	18	0,017
Щит горизонтальный нижний	5	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	1	1	964	18	0,017
Фасад ящика	6	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	4	2	654	18	0,094
									2	242	18	0,035
Боковая стенка ящика	7	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	8	2	450	18	0,130
									1	182	18	0,026
Задняя стенка ящика	8	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	4	2	606	18	0,087
Передняя стенка ящика	8а	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	4	2	606	18	0,087
Фасад ящика	10	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	4	2	336	18	0,048
									2	242	18	0,035
Боковая стенка ящика	11	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	8	2	450	18	0,130
									1	182	18	0,026
Задняя стенка ящика	12	Древесина дуба	лак VPUR 5400	РЛ	2	II	Распыление	4	2	252	18	0,036
Передняя стенка ящика	12а	Древесина дуба	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	4	2	252	18	0,036
	Итого	0,951

Таблица 3.6 - Расчёт норм расхода лакокрасочных материалов

Материал отделываемой поверхности	ЛКМ	Подгруппа покрытия	Категория покрытия	Группа сложности поверхности	Способ нанесения	Площадь отделываемой поверхности,м2	Норматив расхода, кг/м2	Норма расхода, кг
Древесина дуба	Грунт FPUR 0034	ГЛ	1	II	Распыление	1,458	0,17	0,24786
Грунт FPUR 0034	лак VPUR 5400 Icro	ГЛ	1	II	Налив	1,458	0,31	0,45198
лак VPUR 5400 Icro	лак VPUR 5400 Icro	ГЛ	1	II	Налив	1,458	0,31	0,45198
Древесина дуба	Грунт FPUR 0034	РЛ	2	II	Распыление	9,833	0,17	1,67161
Грунт FPUR 0034	лак VPUR 5400 Icro	РЛ	2	II	Налив	9,833	0,31	3,04823
Древесина дуба	Грунт FPUR 0034	РЛ	2	II	Распыление	0,951	0,15	0,14265
Грунт FPUR 0034	лак VPUR5400 Icro	РЛ	2	II	Распыление	0,951	0,204	0,194004
					Итого	Грунт FPUR 0034	2,06212
						лак VPUR 5400	4,146194

Таблица 3.7 - Расчет норм расхода шлифовальной шкурки

Вид шлифовальной шкурки на бумажной основе	Вид материала шлифуемой поверхности	Способ шлифования	Площадь шлифования, м2	Норматив расхода шлифовальной шкурки, м2/м2	Норма расхода шлифовальной шкурки, м2
№М63	Грунт FPUR 0034	Станочное	13,275	0,13	1,72575
	лак VPUR5400Icro	Станочное	11,291	0,13	1,46783
		Ручное	0,951	0,13	0,12363
	Итого	3,19358

Таблица 3.8 - Расчет норм расхода вспомогательных материалов

Операция	Применяемый материал	Ед. изм.	Норматив расхода	Площадь, м2	Норма расхода
Грунт FPUR 0034	Марля	м2/м2	0,001	12,224	0,012
		м2/м2
лак VPUR 5400 Icro		м2/м2	0,001	9,833	0,010
		м2/м2	0,002	1,458	0,003
	Итого	0,025

Таблица 3.9 - Расчет растворителей для промывки оборудования

Оборудования	Кол-во оборудования	ЛКМ	Растворитель	Норматив расхода на одну промывку, кг	Кол-во рабочих дней в году	Потребляемое количество на год, кг
Автоматический окрасочный станок EKOS	1	Грунт FPUR 0034	Ацетон	45	252	11340
Лаконаливной станок BARBERAN Bld-2	1	Лак VPUR 5400 Icro	Ацетон	30	252	7560
краскораспылитель HVLP 1,4мм SAT1000	1	Грунт FPUR 0034; Лак VPUR 5400 Icro	Ацетон	5	252	2520
	Итого	21420

Таблица 3.10 - Сводная ведомость расчета основных и вспомогательных материалов на годовую производственную мощность (66 000 комплектов) выпуска продукции

Используемый материал	Расход материала на изделие	Расход материала на годовую программу
Грунт FPUR 0034	2,062 кг	136092 кг
лак VPUR 5400 Icro	4,146кг	273636 кг
Шлифовальная шкурка №М63	3,19 м2	210540 м2
Марля	0,025 м2	1650 м2
Ацетон	-	21420 кг

4. Технологический раздел

4.1 Разработка карт технологического процесса для каждого вида покрытия

4.1.1 Карта технологического процесса получения покрытия лаком VPUR 5400 Icro 1-й категории качества методом налива на пласти плоских щитовых деталей. Вид ЗДП - лак УР.ГЛ.1П.ПГ.5.УХЛ4

Структурная схема данного технологического процесса имеет следующий вид:

удаление пыли > грунтование > выдержка > сушка > охлаждение > шлифование > удаление пыли > 1-е лакирование > выдержка > сушка > охлаждение > шлифование > удаление пыли > 2-е лакирование > выдержка > сушка > охлаждение > контроль качества > устранение дефектов.

Условиями создания ЗДП являются:

- температура воздуха в цехе - не ниже 18^оС;

- относительная влажность воздуха в цехе - не выше 70%.

Карта технологического процесса приведена в табл. 4.1

Таблица 4.1 - Карта технологического процесса получения покрытия лаком VPUR 5400 Icro 1-й категории качества методом налива на пласти плоских щитовых деталей

Выполняемая операция	Материалы	Применяемое оборудование и приспособления	Режимы операции
Удаление пыли	-	Волосяная щетка	Вручную
Грунтование	Грунт FPUR 0034	Автоматический окрасочный станок Рапида ВЗ-1400	Вязкость по ВЗ-4=30-80с, расход 120-150 г/м2; давление воздуха - 0.2-0.35МПа
Выдержка	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность выдержки 1,5 мин при температуре 18-20оС
Сушка	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность сушки 40 мин при температуре 40оС
Охлаждение	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность охлаждения1,5 мин при температуре 18-20оС
Шлифование	Шлифовальная шкурка №М63	Шлифовальный щеточный станок ЩС-1200	Скорость подачи детали U=3-14м/мин
Удаление пыли	Щеточный вал	Шлифовальный щеточный станок ЩС-1200	Скорость подачи детали U=3-14м/мин
Контроль качества покрытия	-	Визуально	Сравнение с утвержденным образцом (эталоном)
Устранение дефектов	-	Рабочий стол в зависимости от вида дефекта	Кисть, шлифовальная шкурка
1-ое лакирование	VPUR 5400 Icro	Лаконаливной станок BARBERAN Bld-2	Вязкость по ВЗ-4=140-160с, расход 147-204 г/м2; U=5м/мин
Выдержка	-	Вертикальная сушильная камера	Продолжительность выдержки 1,5 мин при температуре 18-20оС
Сушка	-	Вертикальная сушильная камера	Продолжительность сушки 60 мин при температуре 40оС
Охлаждение	-	Вертикальная сушильная камера	Продолжительность охлаждения1,5 мин при температуре 18-20оС
Шлифование	Шлифовальная шкурка №М63	Шлифовальный щеточный станок ЩС-1200	Скорость подачи детали U=3-14м/мин
Удаление пыли	Щеточный вал	Шлифовальный щеточный станок ЩС-1200	Скорость подачи детали U=3-14м/мин
2-ое лакирование	VPUR 5400 Icro	Лаконаливной станок BARBERAN Bld-2	Вязкость по ВЗ-4=140-160с, расход 147-204 г/м2; U=5м/мин
Выдержка	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность выдержки 1,5 мин при температуре 18-20оС
Сушка	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность сушки 60 мин при температуре 40оС
Охлаждение	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность охлаждения1,5 мин при температуре 18-20оС
Контроль качества покрытия	-	Визуально	Сравнение с утвержденным образцом (эталоном)
Устранение дефектов	-	Рабочий стол в зависимости от вида дефекта	Кисть, шлифовальная шкурка

4.1.2 Карта технологического процесса получения покрытия лаком VPUR 5400 Icro 2-й категории качества методом налива на пласти плоских щитовых деталей. Вид ЗДП - лак УР.РЛ.2.П.ПГ.4.УХЛ4

Структурная схема данного технологического процесса имеет следующий вид:

удаление пыли > грунтование > выдержка > сушка > охлаждение > шлифование > удаление пыли > лакирование > выдержка > сушка > охлаждение > контроль качества > устранение дефектов.

Условиями создания ЗДП являются:

- температура воздуха в цехе - не ниже 18^оС;

- относительная влажность воздуха в цехе - не выше 70%.

Карта технологического процесса приведена в табл. 4.2

Таблица 4.2 - Карта технологического процесса получения покрытия лаком VPUR 5400 Icro 2-й категории качества методом налива на пласти плоских щитовых деталей

Выполняемая операция	Материалы	Применяемое оборудование и приспособления	Режимы операции
Удаление пыли	-	Волосяная щетка	Вручную
Грунтование	Грунт FPUR 0034	Автоматический окрасочный станок Рапида ВЗ-1400	Вязкость по ВЗ-4=30-80с, расход 120-150 г/м2; давление воздуха - 0.2-0.35МПа
Выдержка	-	Вытяжной зонт	Продолжительность выдержки 1,5 мин при температуре 18-20оС
Сушка	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность сушки 40 мин при температуре 40оС
Охлаждение	-	Вытяжной зонт	Продолжительность охлаждения1,5 мин при температуре 18-20оС
Шлифование	Шлифовальная шкурка №М63	Лепестковый щеточный шлифовальный станок Twingo	Скорость подачи детали U=3-14м/мин
Удаление пыли	Щеточный вал	Лепестковый щеточный шлифовальный станок Twingo	Скорость подачи детали U=3-14м/мин
Контроль качества покрытия	-	Визуально	Сравнение с утвержденным образцом (эталоном)
Устранение дефектов	-	Рабочий стол в зависимости от вида дефекта	Кисть, шлифовальная шкурка
Лакирование	VPUR 5400 Icro	Лаконаливной станок BARBERAN Bld-2	Вязкость по ВЗ-4=140-160с, расход 147-204 г/м2; U=5м/мин
Выдержка	-	Вертикальная сушильная камера	Продолжительность выдержки 1,5 мин при температуре 18-20оС
Сушка	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность сушки 60 мин при температуре 40оС
Охлаждение	-	Камера с подвижными этажерками	Продолжительность охлаждения 1,5 мин при температуре 18-20оС
Контроль качества покрытия	-	Визуально	Сравнение с утвержденным образцом (эталоном)
Устранение дефектов	-	Рабочий стол в зависимости от вида дефекта	Кисть, шлифовальная шкурка

4.1.3 Карта технологического процесса получения покрытия лаком VPUR 5400 Icro 2-й категории качества методом распыления на кромки плоских щитовых деталей. Вид ЗДП - лак УР.РЛ.2.П.ПГ.4.УХЛ4

Структурная схема данного технологического процесса имеет следующий вид:

удаление пыли > грунтование > выдержка > сушка > охлаждение > шлифование > удаление пыли > лакирование > выдержка > сушка > охлаждение > контроль качества > устранение дефектов.

Условиями создания ЗДП являются:

- температура воздуха в цехе - не ниже 18^оС;

- относительная влажность воздуха в цехе - не выше 70%.

Карта технологического процесса приведена в табл. 4.3

Таблица 4.3 - Карта технологического процесса получения покрытия лаком VPUR 5400 Icro 2-й категории качества методом распыления на кромки плоских щитовых деталей

Выполняемая операция	Материалы	Применяемое оборудование и приспособления	Режимы операции
Удаление пыли		Волосяная щетка	Вручную
Лакирование	VPUR 5400 Icro	Окрасочная камера ККП-1, краскораспылитель HVLP 1,4мм SAT1000	Вязкость по ВЗ-4=140-160с, расход 147-204 г/м2; давление воздуха - 0.2-0.35МПа
Выдержка	-	Роликовый конвейер под вытяжным зонтом	Продолжительность выдержки 5 мин при температуре 18-22оС
Сушка	-	Сушильная камера Н.О	Продолжительности сушки 60 мин при температуре 40оС
Охлаждение	-	Роликовый конвейер под вытяжным зонтом	Продолжительность охлаждения 5 мин при температуре 18-22оС
Контроль качества покрытия	-	Визуально или рефлектоскоп Р-4	Сравнение с утвержденным образцом (эталоном)
Устранение дефектов	-	Рабочее место в зависимости от вида дефекта	В зависимости от вида и размера дефекта (кисть, шлифовальная шкурка)

4.2 Подбор и расчет потребного количества технологического оборудования на годовую программу

Расчетное количество оборудования n_p для выполнения годовой программы определяется по формуле:

(4.1)

где Т_г.п - потребное количество часов работы оборудования для выполнения годовой программы, ч;

Т_г.эф. - эффективный фонд работы оборудования в году, ч.

 (4.2)

где П_г - годовая программа выпуска изделий, шт;

П_ч - часовая производительность оборудования, компл./ч.

(4.3)

где В - количество выходных дней в расчетном году;

П - количество праздничных дней в расчетном году;

Р - количество дней в году, выделяемых на ремонт оборудования (для станков с ручной подачей - 2, с механической - 5, с конвейерной - 10).

- с ручной подачей

- с конвейерной подачей

Процент загрузки оборудования определяют по формуле:

(4.4)

где n_пр - принятое количество оборудования.

Определяем производительность линии грунтования грунтом FPUR 0034, состоящей из автоматического распылительного станка EKOS, вертикальной сушильной камеры, щеточно-шлифовального станка ЩС-1200:

компл./час (4.5)

где U- скорость подачи деталей, м/мин;

К_р, К_м- соответственно коэффициенты использования рабочего и машинного времени;

l- длинаi-й детали, м;

n-количество одинаковых i-х деталей;

m- количество проходов i-й детали через оборудование;

z- число одновременно обрабатываемых деталей, шт;

шт. (4.6)

где N₀- общее количество деталей в изделии, шт;

N₁- количество деталей, которые обрабатываются по одной (имеют большую ширину), шт.;

N₂- количество узких деталей, которые можно обрабатывать по две (малая ширина), шт;

N₃- количество деталей, которые можно обрабатывать по три, шт.

шт.

Принимаем к установке 1 линию.

Определим процент загрузки данного оборудования:

Определяем производительность линии лакирования лаком VPUR 5400 Icro, состоящей из автоматического лаконаливного станка BARBERAN Bld-2, конвективной сушильной камеры с подвижными этажерками, шлифовального станка ЩС-1200:

Принимаем к установке 1 линию.

Определим процент загрузки данного оборудования:

Производительность сушильной камеры с подвижными этажерками

(4.7)

где - коэффициент использования камеры;

- количество проходов детали;

- деталь из комплекта проходящая через камеру;

- цикл обработки детали;

- количество этажерок в сушильной камере

1) для сушки в линии лаконаливного станка Barberan Bld-2

Определим среднее количество деталей в одной этажерке:

,

где , - средние размеры деталей,

, - длина и ширина этажерки,

- количество этажей

этажерок

Принимаем 24 этажерок

Определим цикл обработки детали

= + +



?(а_i?m_i)= (1·2+2·2+1·2+1·1+1·1+4·2+8·2+4·2+

+4·1+4·1+4·2+80·2+4·2+4·1+4·1)=90

компл/час

Принимаем к установке 1 сушильную камеру.

Определим процент загрузки данного оборудования:

Длину сушильной камеры данного типа вычисляем по формуле

(4.9)

2) для сушки в линии автоматического распылительного станка Рапид ВЗ-800 грунтовки FPUR 0032

Определим среднее количество деталей в одной этажерке:

,

где , - средние размеры деталей,

, - длина и ширина этажерки,

- количество этажей

этажерок

Принимаем 17 этажерок

Определим цикл обработки детали

= + +

?(а_i?m_i)=(1·2+2·2+1·2+1·1+1·1+4·2+8·2+4·2+4·1+4·1+4·2+80·2+4·2+4·1+4·1)=90

компл/час

Принимаем к установке 1 сушильную камеру.

Определим процент загрузки данного оборудования:

Длина сушильной камеры

Всего принимаем к установке по одной сушильной камере для каждой линии.

Производительность краскораспылителя HVLP SAT 1000

(4.10)

где - скорость перемещения распылителя, м/мин;

- коэффициенты, соответственно рабочего и машинного времени;

- расчетная ширина факела ЛКМ, наносимой распылителем;

- количество проходов для получения покрытий требуемой толщины;

- площадь детали, м;

А - количество деталей, входящих в комплект, шт;

- количество слоев наносимых на заготовки;

Рассчитаем для лака VPUR 5400 Icro

Далее определим потребное количество часов работы распылителя на годовую программу:

Рассчитаем необходимое количество краскораспылителя

Таким образом, принятое число краскораспылителей n_пр=1;

Определим процент загрузки краскораспылителя HVLP SAT 1000:

Всего принимаем 1 краскораспылитель HVLP SAT 1000

Производительность тупиковых сушильных камер

Производительность тупиковых сушильных камер рассчитываем по формуле

(4.11)

где - коэффициент использования оборудования;

- количество деталей, одновременно загружаемых в камеру, шт;

(4.12)

 - высота стопы, мм;

- толщина детали, мм;

- время нахождения детали в камере, мин;

- количество проходов деталей через камеру (количество слоёв);

- количество деталей, входящих в комплект изделия и проходящих через камеру, шт

Рассчитаем для лака VPUR 5400 Icro

Сделаем сушильную камеру 2-х рядовую, получим:

Всего принимаем 5 тупиковых сушильных камер.

Расчет рабочих мест для устранения дефектов

Производительность рабочего места

(4.13)

где - время для устранения дефектов (ф_ц=4 мин);

Требуемая производительность рабочего места

 (4.14)

где - годовая производительность;

- количество деталей в изделии, которые обрабатываются на данной линии или станке.

З - загрузка линии

1) рассчитаем для автоматического распылительного станка Рапида ВЗ 800

Производительность рабочего места

Требуемая производительность рабочего места

Количество мест для устранения дефектов

Принимаем 1 место для устранения дефектов после нанесения грунта FPUR 0034

Процент загрузки

2) рассчитаем для лаконаливного станка Barberan Bld-2

Производительность рабочего места

Требуемая производительность рабочего места

Количество мест для устранения дефектов

Принимаем 1 место для устранения дефектов после нанесения лака VPUR 5400 Icro

Процент загрузки

Принимаем 1 место для устранения дефектов.

Таблица 4.4 - Сводная ведомость потребного количества оборудования для выполнения годовой производственной мощности

Наименование оборудования или рабочего места	Часовая производительность, компл/час	Тг.п., час	Тг.э., час	р, шт.	пр, шт.	Загрузка, %
Линия грунтования	17,8	3707	3904	0,95	1	95
Линия лакирования	17,1	3859,6	3904	0,95	1	95
Камера с подвижными этажерками	17,8	3707	3904	95	1	95
	17,14	3850,6	3904	0,98	1	98
Краскораспылитель HVLP SAT 1000	34,44	1916,4	4032	0,48	1	48
Тупиковая камера	3,2	20265	4032	5,11	5	102,2
Устранение дефектов	54	-	-	0,83	1	83
	54	-	-	0,81	1	81

4.3 Разработка и описание технологической планировки цеха

Исходными данными для разработки карты технологического процесса, расчет потребного количества оборудования и рабочих мест. В масштабе 1:100 вычерчивается план здания с изображением основных строительных элементов.

Последовательность выполнения операций следующая. Вначале смены в лакоприготовительном помещении приготавливаются лакокрасочные материалы в рабочей вязкости. Затем они доставляются к соответствующему оборудованию. Из склада сырья в предыдущем цеху электропогрузчиком материал поступает в цех отделки.

Первой операцией является грунтование пластей и кромок отделка пластей ведется на линии грунтования, где детали проходят через шлифовальный щеточный станок ЩС-1200, далее в камере автоматического распыления Рапида ВЗ-800 производится нанесение красителя с последующей сушкой в камере с подвижными этажерками.

Далее все детали идут на отделку кромок лаком. Отделка производится ручным краскораспылителем в распылительной камере.

Далее все детали направляются на линию лакирования лаком VPUR 5400 Ico, где детали проходят через шлифовальный щеточный станок ЩС-1200, далее на лаконаливном станке Barberan Bld-2 производится нанесение лака с последующей сушкой в камере с подвижными этажерками.

Фасады и крышка комода направляются еще раз на линию лакирования лаком VPUR 5400 Ico, где детали проходят через щеточный шлифовальный щеточный станок ЩС-1200, далее на лаконаливном станке Barberan Bld-2 с последующей сушкой в камере с подвижными этажерками.

После создания лакокрасочного покрытия наши щитовые детали проходят контроль качества и при необходимости поступают на место устранения дефектов .

5. Мероприятия по охране труда и окружающей среды

Специфическая особенность процесса отделки изделий лакокрасочными материалами - выделение значительного количества паров растворителей, загрязняющих воздух рабочих помещений. Выделяются пары растворителей при нанесении и сушке лакокрасочных покрытий на операциях влажного шлифования и полирования.

Пары растворителей оказывают токсическое действие на организм человека. Токсическими свойствами обладает и пыль, образующаяся при сухом шлифовании древесины или сухих лакокрасочных покрытий. Для защиты здоровья рабочих, вентиляция в отделочных цехах должна обеспечивать такой воздухообмен, чтобы концентрация токсических газов, паров и пылив воздухе не превышала предельно допустимые санитарные нормы.

Если на рабочих местах невозможно добиться концентрации паров в допустимых пределах, следует пользоваться респираторами и масками, защищающего рабочего от вредных паров растворителей и лакового тумана.

Воздух загрязненный лаковой пылью в распылительных камерах перед выбросом в атмосферу обязательно очищается.

Для предупреждения заболеваний кожи человека, применяются различные пасты для рук.

В случаях работы с кислотами, и едкими щелочами, глаза рабочего должны быть защищены защитными очками, руки - резиновыми перчатками, одежда фартуком.

Особое место в цехах отделки уделяется противопожарной защите.

Исключается совместное хранение перекисей и ускорителей для парафинсодержащих полиэфирных лаков.

Цеха отделки располагаются в одноэтажных зданиях или на верхних этажах. Все конструктивные элементы должны стоять из огнестойких материалов.

Все электродвигатели и аппаратура к ним должны быть взрывобезопасны. Искусственное освещение должно быть во взрывобезопасных светильниках.

Нагревательные приборы сушильных камер делают выносными с принудительной подачей воздуха. Наружная температура стенок сушильных камер не должна превышать 30⁰С.

В помещениях помимо пожарных кранов должны быть густопенные огнетушители, песок, асбестовые одеяла.

Особое внимание должно уделяться борьбе со статическим электричеством. Комплекс мероприятий по борьбе с ним включает:

- замену горючих сред не горючими.

- заземление всего электропроводящего оборудования.

- обеспечение рабочих токопроводящей обувью, устройство токопроводящих полов.

- увеличение поверхностной проводимости диэлектриков.

- обеспечение появления разряда в тех местах, где нет горючей и взрывоопасной среды.

- осуществление специальных мероприятий применительно к конкретным условиям.

В современном обществе резко возрастает роль промышленной экологии, призванной на основе оценке степени вреда, приносимого природе индустриализацией, разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды, развивать замкнутых, безотходных и малоотходных технологических циклов и производств.

Установка для очистки газовых выбросов

Установка для очистки газовых выбросов содержит абсорбер 1 с входным 2 и выходным 3 газовыми патрубками, поддоном 4 и оросительной системой 5, электролизер 6, выполненный в виде прямоугольной камеры с входным 7 и выходным 8 патрубками и размещенными внутри пластинчатыми нержавеющими катодами 9 и титановыми анодами 10 с оксидно-рутениевым покрытием, и насос 11 с всасывающим 12 и напорным 13 патрубками.

Рисунок 5.1 - Установка для отчистки газовых выбросов

Установка оснащена дополнительным насосом 14 с всасывающим 15 и напорным 16 патрубками и впрыскивающим устройством 17, установленным внутри абсорбера 1 над поддоном 4. Камера электролизера 6 выполнена в виде герметичного корпуса, выходной патрубок 8 которого размещен в верхней его части и подключен к впрыскивающему устройству 17, а входной патрубок 7 электролизера 6 размещен в нижней части корпуса и подключен к напорному патрубку 16 дополнительного насоса 14, всасывающий патрубок 15 которого соединен с поддоном 4 абсорбера 1, подключенным к всасываающему патрубку 12 насоса 11, напорный патрубок 13 которого соединен с орошающим устройством 5 абсорбера 1.

Установка содержит гидроциклон 18, установленный между напорным патрубком 13 насоса 11 и орошающим устройством 5, а также гидроциклон 19, установленный между напорным патрубком 16 насоса 14 и входным патрубком 7 электролизера 6.

Установка дополнительно содержит циклон 20, подключенный своим выходным патрубком 21 к входному газовому патрубку 2 абсорбера 1.

Питание электролизера 6 осуществляется от выпрямительного агрегата 22.

Установка работает следующим образом.

Газовые выбросы, проходя через абсорбер 1 от входного патрубка 2 к выходному патрубку 3, интенсивно контактируют с распыляемым навстречу раствором абсорбента, который поглощает газообразные вредные вещества, находящиеся в газовых выбросах. Распыл раствора абсорбента осуществляется посредством подачи его насосом 11 из поддона 4 на оросительную систему 5. Регенерация раствора абсорбента осуществляется в электролизере 6 посредством подачи его насосом 14 из поддона 4. Регенерированный раствор абсорбента возвращается обратно в абсорбер 1 через впрыскивающее устройство 17. Вследствие выполнения корпуса электролизера 6 герметичным и подачи раствора абсорбента через электролизер 6 снизу-вверх обеспечивается надежное охлаждение электродов (9 и 10) и исключается образование на них газовых пузырьков, а также газовой полости в корпусе электролизера 6 за счет удаления газообразных продуктов электрохимических реакций в объем абсорбера, что значительно увеличивает срок службы анодов 10 вследствие обеспечения постоянной плотности тока по всей их поверхности.

Так как источники газовых выбросов в большинстве своем являются периодическими и/или переменными во времени по содержанию вредных веществ, например, газовые выбросы от индукционных сталеплавильных печей, работающих в 2 смены 5 дней в неделю, в процессе плавки в разные периоды времени содержат разную концентрацию вредных веществ, то применение независимого от контура абсорбции контура регенерации раствора абсорбента, работающего в постоянном режиме без выключений, значительно снижает установленную мощность электролизера 6, а следовательно, и установки в целом. Кроме того, отсутствие включений и выключений электролизера 5, а также изменения плотности тока на электродах, обеспечивает практически неограниченный срок службы анодов, выполненных из титана с 7-9 слойным оксидно-рутениевым покрытием.

Описанная установка является экологически чистой вследствие исключения образования сточных вод с вторичными вредными веществами. Так, например, при очистке газовых выбросов от летучих органических соединений последние в предлагаемой установке преобразовываются в конечном итоге в двуокись углерода и воду.

При наличии в газовых выбросах незначительного количества пыли между напорным патрубком 13 насоса 11 и оросительной системой 5 устанавливается гидроциклон 18, который выводит из раствора абсорбента уловленную пыль и защищает форсунки оросительной системы 5 от засорения, обеспечивая этим постоянно высокую эффективность очистки газовых выбросов. Одновременно с этим для защиты анодного покрытия от стирания твердыми частицами между напорным патрубком 16 насоса 14 и входным патрубком 7 электролизера 6 устанавливается гидроциклон 19.

При наличии в газовых выбросах значительного количества твердых частиц газовый поток перед подачей в абсорбер 1 предварительно очищают от пыли в циклоне 20.

Сорбция наряду с использованием в процессах очистки газа, широко применяется для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют любые мелкодисперсные вещества (зола, торф, опилки, шлаки и др.), наиболее активным сорбентом является активированный уголь.

Схема сорбционной установки представлена на рисунке 5.2

На рисунке 5.2 установка имеет десорбер первой ступени, аналогичный описанному выше, содержащий цилиндрический корпус 1 с верхней и нижней торцевыми крышками, с тангенциальным патрубком 2, подводящим воду от трубопровода исходной воды 3, тангенциальным патрубком 4, отводящим воду во вторую ступень, сепаратором 5, соединенным с внутренней частью корпуса отверстиями 6, патрубком 7 на верхней крышке с подводящим воздуховодом 8а от дутьевого вентилятора 9, трубой 10, соединяющей внутреннюю часть сепаратора 5 с атмосферой и проходящей через корпус 1.

Рисунок 5.2 - Сорбционная установка

Десорберов первой ступени может быть установлено несколько штук, если нагрузка десорбера изменяется в широких пределах. Десорбер первой ступени может быть выполнен упрощенным, имеющим цилиндрический корпус с верхней и нижней торцевыми крышками, с тангенциальными подводящим и отводящим патрубками воды и отводящим патрубком газов на верхней крышке.

Десорбером второй ступени служит диспергатор 11 (перфорированная труба), разбрызгивающий воду, поступающую из первой ступени в наджидкостное пространство емкости 12 третьей ступени (этих десорберов может быть несколько, по числу десорберов первой ступени). Десорбер третьей ступени (аналогичный устройству для аэрации и циркуляции жидкости в аэротенке и в дрожчане, защищенный патентом РФ №2226182 и а.с СССР №1096933) состоит из емкости 12. Эта емкость может быть одновременно и емкостью -аккумулятором (см. фиг.1) или промежуточной емкостью свободного перелива воды из емкости 12 в емкость 13 через сливную трубу 14, выполненную в виде гидрозатвора (см. фиг 2). Основной воздуховод 8 от воздуходувной машины 9 (вентилятора) проложен внутрь емкости 12. На конце воздуховода имеется барботер 15, выполненный, например, в виде боковой щели или отверстий в воздуховоде, заглушенном с торца. Над барботером имеется отбойник 16, а ниже его - циркуляционное устройство в виде вертикальной обечайки 17, не доходящей до дна емкости (или короба прямоугольного или другого сечения), верхняя часть которого имеет отбортовку 18, которая вместе с отбойником 16 образует наклонный циркуляционный канал. На фиг.1 отводящий патрубок десорбированной воды 19 присоединен к емкости 12 в нижней ее части и соединен с насосом 20, а на фиг.2 отводящим патрубком из емкости 12 служит сливная труба 14 с гидрозатвором, поддерживающим постоянный уровень воды в емкости 12, а насос 20а отводит воду из бака 13. Соединительный трубопровод 21 является трубопроводом стояночного слива воды из емкости 12. Регулятор 22 предназначен для регулирования расхода воды по уровню в баке 12 (варианты фиг.1 и фиг.4) или по уровню в баке 13 (вариант фиг.2). Регулятор 22 может быть установлен или на трубопроводе 3 перед установкой, или на трубопроводе 23 после насоса 20. Патрубок 24 (люк в баке 12) служит для отвода отработанного воздуха из десорбера третьей ступеней (из бака 12). На фиг.3 в рассечку трубопровода 3 установлен водоструйный эжектор 25, эжектирующий воздух из атмосферы.

Работает установка следующим образом. Исходная вода подается в десорбер первой ступени через водоподводящую трубу 3 и тангенциальный патрубок 2, а воздух от дутьевого вентилятора 9 - через патрубок 7 внутрь корпуса 1. Вода вращается около стенки, а воздух проходит ближе к центру, контактируя с водой. Далее вода дробится на струи, проходя через отверстия 6 в нижней части корпуса, а между струями проходит воздух, обеспечивая контакт фаз (воздуха и воды). Вращающийся поток воды обладает эжектирующим эффектом. Далее вода и воздух попадают в нижнюю часть десорбера - в сепаратор 5, в котором воздух сепарируется и уходит в атмосферу через трубу 10, соединяющую сепаратор с атмосферой через корпус 1. В десорбере первой ступени вода освобождается от большей части агрессивных газов (углекислоты). Далее вода поступает в диспергатор 11 и разбрызгивается в надводном пространстве емкости 12. Капли воды соприкасаются с воздухом и еще более освобождаются от углекислоты. Попав на поверхность воды, капли увлекаются потоком циркулирующей воды вниз, и далее поток воды поднимается вверх внутри циркуляционного устройства 17. Попадая в наклонную часть этого устройства (между отбортовкой 18 и отбойником 16), вода встречается с потоком воздуха, выходящего из барботера 15. Вода диспергируется на мелкие брызги, и водовоздушный поток разлетается над поверхностью воды в стороны до пяти метров. Происходит интенсивнейший контакт капель воды с воздухом, освобождая воду от остатков углекислоты. Многократная рециркуляция воды через циркуляционное устройство способствует лучшей десорбции газов из воды.

Схема пенного пылеуловителя представлена на рисунке 5.3

Рисунок 5.3 - Схема пенного пылеуловителях

Пенный пылеуловитель содержит корпус 1, подводящий 2 и отводящий 3 газоходы, тарелку 4 с отверстиями 5, устройство для подачи МЖ 6 на поверхность тарелки 4, включающее форсунку 7 и систему трубок 8, сливной патрубок 9, стабилизатор 10 пены, группу катушек 11 и группу катушек 12 с ферромагнитными сердечниками 13, реле 14 на два положения 15 и 16, устройство для измерения перепада давлений между газоходами 2 и 3, включающее управляющий блок 17 и датчики 18 и 19 давления. Направление движения газа показано стрелками 20 и 21.

Пластины 22 стабилизатора изолированы друг от друга с помощью изоляции 23 и имеют выводы 24, подключенные к источнику 25 пульсирующего напряжения и выводы 26, соединенные между собой.

Тарелка 4 выполнена из изолированного проводника 27 в виде матрицы с отверстиями 5, выводы 28 которого подключены к источнику 29 регулируемого напряжения с регулирующим устройством 30.

Пенный пылеуловитель работает следующим образом.

На поверхность тарелки 4 через систему трубок 8 и форсунку 7 подается МЖ 6, а во внутреннюю полость корпуса 1 через подводящий газоход 2 поступает очищаемый газ (см. стрелки 20). Газ проходит через отверстия 5 тарелки 4 и взаимодействует с находящейся на тарелке 4 МЖ 6, образуя пенный слой, в котором загрязнения, содержащиеся в газе, смачиваются и задерживаются МЖ 6. Достигая некоторой высоты, пенный слой под действием гидродинамических и гравитационных сил разрушается, очищенный газ движется в направлении стрелок 21 и через отводящий газоход 3 выбрасывается в атмосферу, а загрязненная МЖ 6 частично остается на тарелке 4, а частично стекает через отверстия 5 в нижнюю часть корпуса 1, откуда по сливному патрубку 9 удаляется на регенерацию. Подача газа через газоход 2 и МЖ 6 через форсунку 7 регулируется таким образом, чтобы обеспечить (с известной точностью) постоянство объема МЖ 6 на тарелке 4.

Применение МЖ в качестве промывочной жидкости обусловлено тем, что пенообразование в МЖ выше, чем в промывочных жидкостях, используемых в прототипе, поскольку в состав МЖ любого типа входит достаточное количество поверхностно-активных веществ. По этой же причине смачивание загрязнений в МЖ также будет более эффективным. Данные факторы позволяют снизить удельный расход промывочной жидкости и повысить эффективность очистки газа.

Стабилизатор 10 пены служит для увеличения высоты пенного слоя за счет накопления МЖ 6 на тарелке 4, что позволяет снизить удельный расход МЖ 6 на орошение, а также для расширения диапазона допустимых скоростей газа за счет увеличения нижнего скоростного предела волнового режима, что позволяет повысить пропускную способность пылеуловителя.

Поскольку плотность МЖ 6 больше плотности промывочных жидкостей, обычно используемых в прототипе, унос ее вместе с очищенным газом будет значительно меньше. Тем не менее некоторая часть МЖ 6 в виде капель может уноситься вместе с очищенным газом. Для ее отделения от газа используются группа катушек 11, напряжение на обмотки которых подается одновременно с пуском загрязненного газа через газоход 2 (для этого используется реле 14, контакты которого при отсутствии напряжения на обмотке реле 14 находятся в положении 15). Катушки 11 создают внутри газохода 3 магнитное поле, которое притягивает капли МЖ 6 из потока очищенного газа к внутренним стенкам газохода 3, где они и задерживаются. При длительной работе пылеуловителя внутри газохода 3 в зоне катушек 11 может скопиться достаточное количество МЖ 6, что приводит к снижению пропускной способности пылеуловителя из-за увеличения аэродинамического сопротивления газохода 3. Для предотвращения этого явления используется следующий способ. При достаточном увеличении сопротивления газохода 3 контакты реле 14 переключаются в положение 16 путем подачи напряжения на обмотку реле 14, при этом напряжение с обмоток катушек 11 переключается на обмотки катушек 12, в результате чего в зоне катушек 11 магнитное поле снимается, МЖ 6 из газохода 3 стекает внутрь корпуса 1, включаясь в процесс очистки газа, а каплеулавливающие функции группы катушек 11 выполняют катушки 12. Через некоторое время, достаточное для того, чтобы МЖ 6 полностью стекла из газохода 3, контакты реле 14 снова переводятся в положение 15 путем снятия напряжения с его обмотки, и каплеулавливание производится группой катушек 11.

Ферромагнитные сердечники 13 служат для усиления магнитного поля катушек 11 и 12 и для сосредоточения его в газоходе 3, чтобы магнитное поле катушек 11 и 12 не экранировалось стенками газохода 3, последний выполняется из немагнитного материала.

Управляющий блок 17 с датчиками 18 и 19 предназначен для автоматизации процесса удаления МЖ из газохода 3. Датчики 18 и 19 измеряют давление газа в газоходах 2 и 3 соответственно. В блоке 17 происходит регистрация и сравнение сигналов от датчиков 18 и 19 и, если разность их больше определенной заданной величины (что свидетельствует о падении давления в газоходе 3), блок 17 подает напряжение на обмотку реле 14, контакты реле переключаются в положение 16 и далее происходит описанный процесс удаления МЖ из газохода 3. При повышении давления в газоходе 3 до установленного уровня (о чем свидетельствует сигнал датчика 19) блок 17 отключает обмотку реле 14 от источника напряжения, и каплеулавливание производится группой катушек 11.

При выполнении стабилизатора 10 пены таким образом, что его пластины 22 изолированы друг от друга с помощью изоляции 23 и имеют выводы 24, подключенные к источнику пульсирующего напряжения 25, и выводы 26, соединяющие пластины в одну (или несколько) электрическую цепь (см.фиг.2) работа устройства осуществляется следующим образом. Одновременно с поступлением газа вовнутрь корпуса 1 через газоход 2 (см.фиг.1) на пластины 22 стабилизатора (см. фиг.2) через выводы 24 от источника 25 подается пульсирующее напряжение. При этом, поскольку электрическая цепь замкнута, по пластинам 22 протекает пульсирующий ток, который создает вокруг пластин 22 пульсирующее магнитное поле. Последнее, воздействуя на магнитожидкостный пенный слой, принуждает пузырьки пены периодически изменять форму, что способствует увеличению поверхности контакта МЖ 6 с очищенным газом, и в конечном счете повышает эффективность пылеулавливания. В остальном работа пылеуловителя аналогична описанной выше. Для обеспечения нормальной работы стабилизатора величина пульсирующего напряжения должна быть такой, чтобы магнитное поле не разрушило пенный слой, а только изменяло его форму, а частота пульсаций поля не превышала времени релаксации намагниченности МЖ 6.