Lakiernie na wolnej powierzchni hal produkcyjnych

LAKIERNIE NA WOLNEJ POWIERZCHNI HAL PRODUKCYJNYCH ŁĄCZNIE Z TECHNOLOGIĄ LIKWIDACJI EMISJI LOTNYCH SUBSTANCJI ORGANICZNYCH (VOC) O NASTĘPUJĄCEJ STRUKTURZE PODSTAWOWEJ

• Lakiernie do części wielkogabarytowych, pojazdów kolejowych i kołowych, kontenerów i konstrukcji stalowych
• Technologia lakierowania na wolnej przestrzeni z wykorzystaniem wentylacji sekcyjnej za pomocą dysz stropowych
• Systemy likwidacji emisji lotnych substancji organicznych (VOC) dla lakierni
• Kombinowane kabiny natryskowe i suszące z systemem wentylacji sekcyjnej
• Renowacje, modernizacje i ekologizacje lakierni

Spółka HK ENGINEERING s.r.o. w ramach swojej działalności inżynieryjno-dostawczej oferuje i realizuje systemy obróbki powierzchniowej, przede wszystkim technologie lakierowania z wykorzystaniem wentylacji sekcyjnej za pomocą tzw. dysz stropowych dalekiego zasięgu. Ta technologia umożliwia znaczną oszczędność kosztów inwestycyjnych, a przede wszystkim eksploatacyjnych przez zasadnicze zmniejszenie ilości doprowadzanego i odprowadzanego powietrza i lakierowanie wielkogabarytowych elementów (na przykład konstrukcji stalowych) na wolnej powierzchni hal produkcyjnych bez konieczności budowy wielkich kabin lakierniczych.

Obróbka powierzchniowa części wielkogabarytowych, np. pojazdów kolejowych i kołowych, konstrukcji stalowych, kontenerów itp. wymaga w klasycznych, zamkniętych kabinach dużych ilości doprowadzanego i odprowadzanego powietrza wentylującego na całej powierzchni kabiny. To powoduje wyjątkowo wysokie zapotrzebowanie na zużywaną energię, a w przypadku zastosowania farb rozpuszczalnikowych również konieczność wprowadzenia kosztownych technologii do likwidacji lotnych substancji organicznych w powietrzu odpadowym. Kolejnym negatywnym czynnikiem jest ograniczona możliwość manipulacji ciężkimi elementami o dużych wymiarach w zamkniętych kabinach lakierniczych.

Rozwiązaniem tych problemów, szczególnie w przypadku wielkogabarytowych konstrukcji stalowych, ram i części dużych kontenerów itp. jest wykorzystanie systemu doprowadzenia powietrza do przestrzeni lakierowania bezpośrednio na wolnej powierzchni hali produkcyjnej za pomocą tzw. dysz stropowych dalekiego zasięgu, które umożliwiają celowe doprowadzenie ogrzanego powietrza z wysokości do 20 m do podłogi przestrzeni lakierowania albo hali produkcyjnej.

System wentylacji sekcyjnej za pomocą dysz stropowych zapewnia celowe doprowadzenie powietrza, przy czym dysze stropowe można przestawiać za pomocą serwosilników. Dzięki zmiennej geometrii powietrze można doprowadzać do przestrzeni roboczej pod różnym kątem

Odsysanie powietrza jest realizowane w odpowiedniej, aktywnej sekcji przez kanały podłogowe wspomagane przez podłogowe klapy wentylacyjne.

Opis dyszy stropowej dalekiego zasięgu i jej działania:

Dysza stropowa dalekiego zasięgu z powodzeniem stosowana przez spółkę HK ENGINEERING s.r.o. w danych przypadkach jest w zasadzie specjalnie wyregulowanym, aktywnym anemostatem wirowym o wysokiej indukcji i komorą wirową ze specjalnej użebrowanej blachy zintegrowanej w komorze przyłączeniowej z pionowo ustawianą dyszą regulacyjną (dysza dalekiego zasięgu).

Po wejściu powietrza do komory przyłączeniowej powietrze przepływa przez elementy prowadzące stycznie do komory wirowej. W komorze wirowej powstaje w ten sposób intensywny wirujący strumień powietrza. Powietrze przedostaje się na zewnątrz przez przestawianą dyszę regulacyjną (dysza dalekiego zasięgu), która zależnie od położenia dysz i ich ustawienia decyduje o sile wirowania i rozprzestrzeniania się strumienia powietrza wylotowego.

Powietrze przepływające stycznie do komory przyłączeniowej przez elementy prowadzące wytwarza w komorze wirowej intensywnie wirujący strumień powietrza. W zależności od pionowego położenia dyszy zmieniają się dalsze parametry, które określają kształt strumienia wylatującego powietrza:

• Ilość powietrza wlatującego nad dyszę i intensywność wirowania wylotowego powietrza. Ze względu na to, że ilość powietrza doprowadzonego nad dyszę nie przepływa wzdłuż profilu dyszy, ale jest raczej tylko pionowym strumieniem wewnątrz dyszy (kierunkowe działanie dyszy), przy niskim położeniu dyszy redukuje się intensywność wirowania wyjściowego powietrza. Przeciwnie, przy wysokim położeniu dyszy powietrze przepływa wzdłuż wewnętrznego profilu dyszy i wirując wypływa przez szczelinę dyszy między jej zewnętrzną obudową, a czołową maskownicą.
• Wielkość szczeliny dyszy, która powstaje między korpusem dyszy regulacyjnej, a promieniowo wychodzącym profilem czołowej maskownicy. Wielkość szczeliny wpływa na odchylenie i intensywność wylatującego wirującego strumienia powietrza.

W ten sposób położenie dyszy zmienia ostateczne zawirowanie powietrza wylotowego tak, że powstają zarówno poziome, jak i pionowe strumienie o zmiennej indukcji i zasięgu strumienia powietrza.

Przykład realizacji w hali produkcyjnej (dwie nawy) do lakierowania elementów stalowych na wolnej powierzchni z wentylacją sekcyjną z dyszami stropowymi umieszczonymi nad suwnicą bramową (na górze) i urządzeniami technologicznymi do likwidacji emisji VOC z koncentracją wstępną VOC w zeolitowym koncentratorze obrotowym i regeneracyjną jednostką spalania (RTO) – na dole. Po lewej jednostka zeolitowego koncentratora obrotowego z parą głównych wentylatorów wyciągowych, po prawej regeneracyjna jednostka spalania (RTO) z pomocniczym ogrzewaniem desorpcyjnym.

Dalej pokazano model projektowy 3D realizacji dostawy.

Jest to jeden ze zrealizowanych projektów z podstawowymi parametrami – powierzchnia lakiernicza 2 x (36 x 13m) podzielona na 24 sekcje, pracować zawsze mogą 2 dowolne sekcje w danym pomieszczeniu, technologia likwidacji emisji VOC dla objętości dochodzącego zanieczyszczonego powietrza około 75.000Nm³/godz.

Model projektowy 3D powierzchni lakierniczej z wentylacją sekcyjną za pomocą dysz stropowych dalekiego zasięgu i technologia likwidacji emisji VOC.

Zasady wentylacji za pomocą dysz stropowych dalekiego zasięgu

Z przedstawionego schematycznego rysunku widać, że główny strumień doprowadzanego świeżego powietrza do przestrzeni lakierowania we właściwej sekcji pod wpływem specjalnej konstrukcji zastosowanej tu dyszy stropowej i powstającego wirującego strumienia powietrza zasysa z otoczenia tzw. indukowane powietrze (zob. też dalej w tej ofercie opis działania dyszy stropowej) w ten sposób, że nie dochodzi do rozpylenia celowo skierowanego doprowadzanego powietrza, a więc nie ma tu miejsca ani rozpylanie nadmiaru farb do otaczających nieaktywnych sekcji, jeżeli pod dyszami stropowymi znajduje się odsysający kanał podłogowy, a ponadto jest zapewnione, że doprowadzane powietrze, ze względu na energię, którą nadaje mu dysza stropowa, jest razem z „zerwanym“ nadmiarem farby dostarczane aż do odpowiedniego miejsca odsysania.

Podstawowe własności systemu wentylacji sekcyjnej za pomocą dysz stropowych można ująć w następujących punktach:

• celowe doprowadzanie powietrza do przestrzeni roboczej aktywnej sekcji lakierowania,
• doprowadzenie ogrzanego świeżego powietrza z wysokości do 20 m na poziom podłogi,
• wysoka skuteczność odprowadzania substancji szkodliwych z przestrzeni roboczej aktywnej sekcji,
• sekcyjny sposób pracy w całej przestrzeni roboczej (wentylacja odbywa się tylko w przestrzeni nanoszenia farby albo odtłuszczania),
• ogrzewanie doprowadzanego powietrza o około 3°C w stosunku do temperatury w hali produkcyjnej,
• duża oszczędność energii w wyniku sekcyjnego sposobu pracy,
• niskie koszty eksploatacji
• natryskiwanie w aktualnie wentylowanych strefach (sekcjach).

Spółka HK ENGINEERING s.r.o. przeprowadza ponadto modernizacje i ekologizacje lakierni i kabin natryskowych. Te prace polegają na modernizacji właściwego procesu obróbki powierzchni, wentylacji, na filtrowaniu stałych substancji zanieczyszczających (aerozoli z nadmiarem farb), a przede wszystkim na likwidacji lotnych substancji organicznych (VOC) zawartych w odprowadzanym powietrzu odpadowym.

Technologia likwidacji lotnych substancji organicznych (VOC) dla dużych lakierni, ewentualnie przestrzeni do lakierowania na wolnych przestrzeniach hal produkcyjnych.

Dla lakierni i innych stanowisk obróbki powierzchni pracujących z systemami malowania na bazie rozpuszczalników organicznych spółka HK ENGINEERING s.r.o. dostarcza i realizuje sprawdzone i stosowane w praktyce systemy likwidacji lotnych substancji organicznych (VOC) w powietrzu odpadowym. Mowa tu o następujących technologiach, które znajdują zastosowanie przede wszystkim przy wysokich objętościach odprowadzanego powietrza odpadowego i stosunkowo małych stężeniach lotnych substancji organicznych (VOC):

• Zeolitowy koncentrator obrotowy + regeneracyjne utlenianie termiczne (RTO) z pomocniczym ogrzewaniem desorpcyjnym – nieprzerwany, ciągły proces adsorpcji, desorpcji, utleniania (spalania VOC) – aktualnie najczęściej stosowana i najbardziej oszczędna koncepcja na całym świecie. Ten system ma szereg zalet w stosunku do opisanej dalej technologii statycznych koncentratorów z węglem aktywnym, ponieważ jest praktycznie niewrażliwy na skład lotnych substancji organicznych, a ponadto zeolity są w odróżnieniu od węgla aktywnego niepalne i tzw. hydrofobowe (nie adsorbują wilgoci z powietrza). Ta znana na całym świecie i bardzo szeroko wykorzystywana technologia jest bardzo niezawodna, uniwersalna i przede wszystkim bezpieczna.
• Koncentratory statyczne z węglem aktywnym + katalityczna rekuperacyjna jednostka utleniająca albo termiczna rekuperacyjna (TO) albo regeneracyjna (RTO) jednostka utleniająca – przerywany, dyskretny proces adsorpcji, desorpcji, utleniania (spalanie VOC). Koncentratory są po zaadsorbowaniu VOC przełączane na desorbowanie i desorbowane gorącym powietrzem z jednostki utleniającej. Tę technologię można zastosować z ograniczeniami po dokładnym rozważeniu składu farb do malowania. W przeciwnym razie mogą się pojawić negatywne właściwości węgla aktywnego przy powtarzającej się adsorpcji i niskotemperaturowej desorpcji, a w przypadku zastosowania katalizatora jego wrażliwość na tzw. zatrucie katalizatora. W razie nieprzestrzegania wymagań prowadzą oba powyższe kryteria do szybkiego wyłączenia z pracy całego systemu. W chwili obecnej z tej technologii praktycznie nie korzysta się.

Wprowadzenie wymienionych technologicznych systemów likwidacji emisji VOC jest użytkowo i inwestycyjnie najkorzystniejsze dla stacjonarnych źródeł zanieczyszczenia atmosfery, które wytwarzają gazy odpadowe o zawartości VOC i przepływie rzędu dziesiątek i setek tysięcy m³/godz. przy zawartości VOC na poziomie dziesiątek do setek mg/m³.

W podanym przypadku, charakterystycznym głównie dla dużych lakierni, z punktu widzenia kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych bardzo trudno zaakceptować jakakolwiek formę bezpośredniej termicznej likwidacji VOC.

W określonych, specyficznych przypadkach (małe objętości powietrza i duże stężenia) można też odrębnie wykorzystać następujące technologie likwidacji emisji VOC:

• Regeneracyjne termiczne jednostki utleniające (RTO)
• Katalityczne jednostki utleniające do niskotemperaturowego utleniania katalitycznego VOC
• Rekuperacyjne termiczne jednostki utleniające VOC (TO)

W innych przypadkach przy dążeniu do ekstremalnego zmniejszenia kosztów zakupu można za cenę bardzo wysokich kosztów eksploatacji do danych celów wykorzystać:

• Systemy adsorpcyjne i filtracyjne VOC.

Realizacja kompletnych dostaw jest wykonywana, w przypadku takiego wymagania inwestora, w formie „pod klucz“.