Dopremanje praha i prenos praha

Izdanje 07/02

Dopremanje praha i prenos praha

SADRŽAJ 1. Čemu služi dopremanje i prenos praha? .............................. 3 2. Mehaničke osobine praha ...................................................... 5 3. Zahtevi prema sistemima za dopremanje praha................... 5 3.1. Precizno dopremanje........................................................................5 3.2. Sistemi preciznog dopremanja praha................................................6 3.3. Injektor za doziranje praha sa pravilnim kolom..................................7 3.4. Sistem doziranja praha.....................................................................8 3.5. Poreñenje preciznih prenosnika praha ............................................10 3.6. Injektor velikog protoka...................................................................10 3.7. Potisni prenos ................................................................................11 3.8. Poreñenje sistema masovnog prenosa ...........................................12

4. Separacija mešavine praha i vazduha ................................. 13 4.1. Mono-ciklon....................................................................................13 4.2. Multi-ciklon .....................................................................................14 4.3. Pločasti filter...................................................................................15 4.4. Patronski filter (cartridge)................................................................16 4.5. Poreñenje separacije ciklonom i filterom .........................................16

5. Priprema praha ...................................................................... 17 5.1. Vibraciono sito................................................................................17 5.2. Mono-ciklon sa ugrañenim vibracionim sitom ..................................18 5.4. Oscilujuće sito ................................................................................19 5.5. Ultrazvučno sito..............................................................................20

6. Priprema praha u kontejnerima ........................................... 22 6.1 Mešači ............................................................................................22 6.2. Fluidizirajući kontejner ....................................................................23 6.3. Kontejner sa kombinacijom fluidizacije i vibracije ............................24


1. Čemu služi dopremanje i prenos praha? U sistemu za nanošenje praha, prah mora biti prebačen sa jednog mesta na drugo uzimajući u obzir specifične karakteristike i bezbednosna pravila. Najpoznatije prebacivanje je prenos praha iz kontejnera do pištolja. Kod automatskih sistema se prah prebacuje iz kontejnera sa svežim prahom do privremenog kontejnera odakle se prebacuje do pištolja. Prah koji se ne nanese na radni predmet, prikuplja se u kabini i prebacuje nazad do privremenog kontejnera. Tako je prah stalno u pokretu. Osobine praha ne smeju biti promenjene prebacivanjem tj. prebacivanje treba da bude takvo da očuva osobine praha.

Kruženje praha u MagicPlus sistemu za brzu promenu boje

1 2 3 4

Kabina Separatorski ciklon Sito za prah Prenos guste faze


5 5.2 8 9

Filter Kontejner za otpad Centar za prah Automatski pištolji

3

Šema toka praha 1

Precizno dopremanje iz kontejnera sa prahom do pištolja

4

2

Masovno dopremanje iz kontejnera sa svežim prahom

5

3

Masovno dopremanje iz kontejnera ciklona do kontejnera sa prahom


Masovno dopremanje iz fluidnog kanala do kontejnera sa prahom (prah sa malo vazduha) Masovno dopremanje iz kabine do ciklona/multiciklona/filtera (prah sa puno vazduha)

4

2. Mehaničke osobine praha Mehaničke osobine praha, a do odreñenog nivoa i hemijske, utiču na prenos praha. Prah poseduje značajno različite osobine u odnosu na farbe. Prah je suv i ne kaplje. U zavisnosti od aditiva, prah poseduje loše karakteristike kretanja i sklon je sinterovanju. Osnovne osobine su: • • • • • •

Suvoća i granularnost Veličina čestica od 1-100 µm u zavisnosti od sastava Veliki ugao pri mirovanju Sklonost sinterovanju pri velikim brzinama Različit hemijski sastav Osetljivost na temperaturu već od oko 50°C

3. Zahtevi prema sistemima za dopremanje praha 3.1. Precizno dopremanje Zahtevi su višestruki. U zavisnosti od upotrebe, postoji razlika izmeñu preciznog i masivnog dopremanja. Precizno dopremanje se primenjuje za prah koji se dovodi do pištolja. Zahtevi su: • • • •

Velika stabilnost protoka praha Ponovljivost Nepostojanje pulsiranja Protok od 50-500 g/min

Prenos je pod uticajem: • • • • • •

Dužine cevi za prah Usmerenosti cevi za prah Prečnika cevi za prah Nivoa punjenja u kontejneru za prah Usisne visine u kontejneru Ukupne količine vazduha u cevi za prah


5

3.2. Sistemi preciznog dopremanja praha Funkcija Usisavanje i dopremanje podešene količine praha iz kontejnera do pištolja i dodavanje dozirnog vazduha da bi se stabilizovala ukupna količina vazduha. Promenom pritiska u mlaznici, menja se vakuum u injektoru. Količina praha se menja u zavisnosti od vakuuma. Promena pritiska u mlaznici povećava/smanjuje količinu vazduha. Sa manjim količinama praha (mala količina vazduha), količina vazduha se mora povećati dozirnim vazduhom da bi se prah mogao preneti kroz cev za prah bez pulsiranja. Prednosti: •

Jednostavan mehanički sklop i lako održavanje

Mane: • • •

Preciznost kontrole +/-10% Potrebno periodično održavanje Nema pravilnog kola

Opšti uslovi za PI3/EasyFlow injektore Tip praha Dužina creva za prah Prečnik creva Ulazni pritisak Prečnik mlaznice prenosnog vazduha PI3/EasyFlow Prečnik mlaznice dopunskog vazduha PI3/EasyFlow


m mm bar

Epoksid/poliester 10 11 5,0

mm

1,6

mm

1,4

6

Okvirne vrednosti za OptiTronic sa PI3/EasyFlow injektorima Ukupan vazduh Izlazna količina praha

%

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

4 Nm3/h 5 Nm3/h 6 Nm3/h Izlazna količina praha g/min 30 35 45 60 75 90 85 100 120 110 130 150 130 160 175 150 180 210 175 200 235 200 240 270 215 260 235 290

Podešavanja za EasyFlow injektor

3.3. Injektor za doziranje praha sa pravilnim kolom

Poprečni presek injektora Princip rada: Vakuum u injektoru je u direktnoj vezi sa količinom praha koji se prenosi. Količina praha se može potpuno automatski kontrolisati merenjem vakuuma.


7

Prednosti: • • • • • • •

Precizno dozirana količina praha Konstantna količina vazduha (kontrolisana pravilnim kolom) Promene otpora cevi, injektora ili pištolja se automatski podešavaju Protok bez pulsiranja Konstantno usisavanje u injektorskoj cevi pomoću vazduha za kompenzaciju Jednostavan mehanički sklop Pogodan pri čestim promenama boje

Mane: •

Komplikovana kontrola i merenje količine vazduha

3.4. Sistem doziranja praha Princip rada Prah dolazi do injektora i pištolja kao homogena mešavina praha i vazduha koja se kontroliše dozirnim zavrtnjem sa podesivom rotacionom brzinom. Ovaj dozirni zavrtanj je pod kontrolom jednog PLC kontrolera. Prednosti: • • • • •

Precizno doziranje količine praha Podesivost preko PLC kontrolera Izuzetna ponovljivost rezultata podešavanja Jasno definisana mešavina praha i vazduha Konstantna brzina prenosa u cevi

Mane: • • • • •

Veliki broj mehaničkih delova Usisavanje ambijentalnog vazduha zbog otvorenosti sistema Nije pogodno za promene boja Potrebna kalibracija za svaki tip praha Potrebno intenzivno održavanje


8

Sistem doziranja za zavrtnjem


9

3.5. Poreñenje preciznih prenosnika praha Injektor sa kolom mali

Sistem doziranja zavrtnjem srednji

Kriterijum

Injektor

Veličina

mali

Potrošnja vazduha Opseg regulacije

5 Nm /h

2 Nm /h

2 Nm /h

50-400 g/min

20-200 g/min

20-20 g/min

Preciznost regulacije Promena boje

+/- 10%

+/- 3%

+/- 3%

pogodan

pogodan

nije pogodan

Troškovi rada

niski

visoki

visoki

3

3

3

3.6. Injektor velikog protoka Kod masivnog prenosa se prah mora prenositi samo iz jednog kontejnera u drugi. Doslednost nije važna ni u kratkim ni dugim vremenskim periodima. S druge strane, prenos treba biti ekonomičan i ne sme negativno uticati na prah. Funkcija Usisavanje i transport što većih količina praha uz potrošnju što manje energije, npr. iz kontejnera sa svežim prahom do centralnog kontejnera, iz kontejnera ciklona do kontejnera sa prahom. Konstrukcija Podešeni pritisak na mlaznici injektora stvara vakuum koji direktno utiče na količinu praha koji se prenosi. Prednost: •

Jednostavan sistem, nema održavanja

Mana: •

Velika potrošnja kompresovanog vazduha

Pumpa za prah


10

3.7. Potisni prenos Uz pomoć potisnog prenosa, mala količina vazduha omogućava kontinualni prenos velike količine praha. Proces prenosa se odvija u nekoliko koraka: Korak 1: Korak 2: Korak 3: Korak 4: Korak 5:

Gornji ventil otvoren Donji ventil zatvoren Gornji ventil zatvoren Donji ventil zatvoren U komoru se uvodi impuls pritiska Donji ventil otvoren Prah se gura pod pritiskom Donji ventil zatvoren

Prah pada u komoru (usled uticaja gravitacije) koja je pod pritiskom. Idealnim podešavanjima prenosnog sistema, samo mala količina vazduha se dovodi u prah pa se na kraju linije ne moraju ugraditi separacioni elementi. Prah se gura vazduhom, ne ispira se vazduhom. Potisni prenos se koristi kada je potrebno preneti velike količine praha 4-6 kg/min malom količinom vazduha. Udaljenost za prenos može biti i do 30m. Separacija mešavine praha i vazduha više nije potrebna na mestu korišćenja. Početna pozicija

Punjenje

Kontejner napunjen

Prenos

Potisni prenos sa mono-ciklonom


11

3.8. Poreñenje sistema masovnog prenosa Injektor velikog protoka veoma mali

Potisni prenosnik mali

Direktno na kontejner 10 Nm3/h

Direktno na kontejner 1 Nm3/h

cikonom

nepotrebna

pogodan

pogodan

Cena

povoljna

srednja

Troškovi rada

niski

niski

Kriterijum Veličina Mesto ugradnje Potrošnja vazduha Separacija mešavine Promena boje


12

4. Separacija mešavine praha i vazduha Uz poštovanje bezbednosnih propisa, usisavanje praha iz kabine se obično obavlja velikom količinom vazduha. Pre nego što se prah može vratiti u kontejner za prah, prah se mora izdvojiti iz vazduha. Za ovu svrhu se koriste ureñaji poput mono-cikona, multi-ciklona, patronskih (cartridge) filtera ili pločastih filtera.

4.1. Mono-ciklon Funkcija Ciklon koristi zakon centrifugalne sile. Čestice praha ulaze u ciklon tangencijalno pa se usled rotacije bacaju ka spoljnom zidu ciklona. Uz pomoć vazduha koji se kreće spiralno, čestice praha se kreću prema izlazu ciklona gde se prikupljaju. Lakši vazduh se usisava kroz odvodnu cev. Važe sledeća opšta pravila: što je veća ulazna brzina, manji je prečnik ciklona i što su veće čestice praha, viši je nivo separacije. Vazduh koji je usisan kroz pukotine i male otvore rezultuje nižim nivoom separacije. Prednosti •

Sistem sa pristupačnom cenom, pogodan za česte promene boje

Mane • • • • • •

Velike čestice se odvajaju bolje od malih Promena granularnog spektra Nivo separacije 90-97% (3-10% gubitaka) Mogućnost sinterovanja praha (max brzina vazduha 20-22 m/s) Veliko zauzeće prostora, velika visina konstrukcije Potrebna ugradnja cevi izmeñu kabine i ulaza u ciklon

Unutrašnja cev Spoljna cev

Poprečni presek Konus

Poprečni presek

Funkcionalna šema mono-ciklona


13

4.2. Multi-ciklon Funkcija Princip separacije je isti kao i kod mono-ciklona. Raspodelom vazduha na nekoliko manjih ciklona, visina konstrukcije je smanjena na oko 2,5m uz obradu slične količine vazduha. Ulazak vazduha u ciklon nije tangencijalan. Rotacija vazduha se ostvaruje ugrañenim elementima za sprovoñenje vazduha. Prednosti •

Niska i kompaktna konstrukcija i jednostavno čišćenje. Ugrañuje se direktno na zid kabine.

Mane • • •

Različiti cikloni se meñusobno ometaju što rezultuje nižim nivoom separacije Sklonost sinterovanju u sprovodnim elementima Veća potrošnja energije

Funkcionalna šema multi-ciklona


14

4.3. Pločasti filter Funkcija Za separaciju praha se koriste sinterovani i porozni plastični materijali. Da bi se smanjila poroznost, na površinu se nanosi teflon. Prah se odvaja u filteru a pročišćeni vazduh se odvodi ventilatorom. Filter se povećava tokom procesa filtriranja čime se povećava otpornost i smanjuje količina vazduha. Ciklični impulsi vazduha čiste filter sa unutrašnje strane a filter se otresa. Prednosti • • • •

Masivan, dugotrajan materijal filtera Visok nivo separacije (skoro 100%) Kompaktna konstrukcija Pogodan za različite materijale, čak i abrazivne

Mane • •

Nije pogodan za promene boje Velika potrošnja energije Poprečni presek filterske ploče

Poprečni presek elementa pločastog filtera


15

4.4. Patronski filter (cartridge) Funkcija Patrone su cilindrični filteri sa kontinualno savijanim filterskim materijalom. Pri filtriranju dolazi do nagomilavanja praha koji se oduvava u ciklusima. Za čišćenje filtera se koriste sistemi sa mlaznicama kompresovanog vazduha ili rotirajući krilni čistači. Čišćenje udubljenja u savijenom materijalu je problematično. Prednosti • • •

Visok nivo separacije Nizak otpor Velika izlazna količina vazduha, male dimenzije filtera

Mane • • • •

Patrone su sklone habanju Napogodno za promene boje Osetljivost na vlagu Opasnost od začepljenja finom prašinom

Sistem čišćenja sa rotacionim krilima

Integracija pločastih filtera u manuelnim kabinama

4.5. Poreñenje separacije ciklonom i filterom Kriterijum

Mono-cikon sa filterom

Multi-cikon sa filterom

Pločasti filter

Patronski filter

Nivo separacije

90-97%

90-96%

> 99%

> 99%

Promena boje

da

da

ne

ne

Protok vazduha

veliki

veliki

veliki

veliki

Otpor vazduha

srednji-visok

visok

visok

srednji

Mesto upotrebe

pre separatora

pre separatora

glavni filter, naknadni filter

glavni filter, naknadni filter

Apsolutni filter

potreban

potreban

ne

preporučuje se

> 5000 h

2000 h

Radni vek


16

5. Priprema praha Recikliran prah a i delimično svež prah, moraju pre upotrebe biti očišćeni od vlakana, grubih čestica i nečistoća. Za ovu svrhu se koriste mehanička sita sa različitim gustinama mreže. Mašine za prosejavanje moraju ispuniti sledeće zahteve: • • •

Odvajanje praha od nepoželjnih nečistoća Rasturanje i prosejavanje grudvi praha Izbacivanje nečistoća

U zavisnosti od zahtevanog kvaliteta, koriste se različite mašine za prosejavanje.

5.1. Vibraciono sito Funkcija Prah se dovodi na vibrarirajuću filtersku mrežu. Kombinacija horizontalnih i vertikalnih pokreta izaziva propadanje praha kroz sito. Otpadne čestice se zadržavaju. Većina vibrirajućih sita nema ureñaj za automatsko izbacivanje otpada. Otpad se mora ručno izbaciti u odreñenim vremenskim periodima. Prednosti • • •

Pristupačna cena, jednostavno sito Lako za čišćenje Nisko habanje i održavanje

Mane • • •

Nema automatskog izbacivanja otpada Mreža sita 300-500 µm Nije pogodno za ostvarivanje visokog kvaliteta

Vibraciono sito u centru za prah


17

5.2. Mono-ciklon sa ugrañenim vibracionim sitom Funkcija je ista kao i u prethodnom slučaju. Sito je ugrañeno u ciklon.

Vibraciono sito u mono-ciklonu

5.3. Rotaciono sito Funkcija Čestice praha se propuštaju kroz sito uz pomoć centrifugalne sile. Prah se zavrtnjem kontinualno dovodi do rotacionih lopatica. Čestice nečistoća se sprovode do otvora za izbacivanje. Prednosti • •

Automatsko izbacivanje nečistoća Gustina mreže moguća od 200 µm

Mane • • • •

Promena boje oduzima vreme Puno pokretnih delova Zahteva puno održavanja Potreban kontinualan dovod praha

Poprečni presek rotacionog sita


18

5.4. Oscilujuće sito Funkcija Sito se koristi kada je potrebno ostvariti visok kvalitet. Jasno definisano i unapred podešeno kretanje izaziva gomilanje praha u centru sita dok se čestice nečistoća gomilaju po obodu sita gde se automatski odvajaju. Prednosti • • •

Automatsko izbacivanje otpada Gustina mreže moguća od 120 µm Održavanje prenosa praha

Mane • • •

Promene boje oduzimaju veoma puno vremena Velika mašina Visok trošak

Poprečni presek oscilujućeg sita


19

5.5. Ultrazvučno sito Funkcija Mreža je opremljena ultrazvučnom glavom. Ultrazvučni talasi sprečavaju sinterovanje na mreži. Ovo dozvoljava trajnu i potpunu dostupnost mreže. Prednosti •

Gustina mreže moguća do 120 µm

Mane • •

Dostupno samo u kombinaciji sa vibrirajućim ili oscilujućim sitima Ultrazvučna glava je osetljiva na mehanička oštećenja

Kontrolni modul USC1 1 Indikator uključenosti oscilovanja (zelen) 2 Indikator smetnji (crven) 3 Prekidač režima rada: manuelno/auto

4 Potenciometar podešavanja amplitude 5 Glavni prekidač – UK/ISK

Pomoćna oprema 6 HF priključak 7 Gumena zaptivka 8 Sklop ultrazvučnog sita

Funkcionalna šema ultrazvučnog sita


20

5.6 Izbor mreže Kvalitet ostvaren prosejavanjem zavisi od izbora mreže i procesa prosejavanja tj. vibracionih ili rotacionih sita. Vibraciona sita zahtevaju veću površinu za prosejavanje u poreñenju sa rotacionim sitima, uzimajući u obzir jednaku izlaznu količinu.

5.7. Poreñenje različitih sita

Kriterijum

Vibrirajuće sito

Vibrirajuće sito sa ultrazvukom

Rotirajuće sito

Oscilujuće sito

Ultrazvučno sito

Kvalitet prosejavanja

dovoljan

vrlo dobar

dobar

vrlo dobar

vrlo dobar

Mreža

300-500 µm

120-250 µm

200-300 µm

120-250 µm

100-200 µm

Izbacivanje otpada

ne

moguće

automatski

automatski

moguće

Promena boje

da

da

uslovno

ne

da

Održavanje

nisko

nisko

prosečno

nisko

nisko

Puštanje u rad

lako

lako

lako

složeno

lako


21

6. Priprema praha u kontejnerima Pošto prah nije tečnost niti može da kaplje, ne može se transportovati iz kontejnera bez dodatnih mera. Prah je sklon stvaranju nanosa i grudvica što se može sprečiti upotrebom odgovarajućih mera. Danas se koriste sledeća tehnička rešenja: • • •

Priprema mešačima Priprema fluidizacijom Priprema fluidizacijom 0,4

6.1 Mešači Funkcija Uz pomoć mešača se može sprečiti stvaranje nanosa. Mešač se može koristiti za sve tipove prahova. Posebno je pogodan za prahove koji se teško fluidiziraju kao i za mešavine prahova koje sadrže nekoliko komponenti, npr. metalik. Prednosti • • •

Pogodni za sve prahove, male ili velike količine Konstantan prenos praha (direktno usisavanje sa dna) Nema promene granularnog spektra

Mane • • •

Dodatna osobina mešanja (održavanje) Visoka cena (investicija) Ograničen broj pištolja – 12 Dovod kompresovanog vazduha

Napajanje motora

Manuelni sistem Easy-S


22

6.2. Fluidizirajući kontejner Funkcija Fluidizacija je najpopularniji metod pripreme praha. Kompresovan vazduh struji kroz porozno dno kontejnera i održava prah u lebdećem stanju. U zavisnosti od kvaliteta praha, aditiva i rasporeda granula, prah teži da formira grudve. Rezultat je formiranje kanala i kratera koji mogu ometati protok praha kroz injektor. Sklonost nepravilnoj fluidizaciji je povećana nakon sleganja praha usled prekida rada. Pogodna pripremna fluidizacija može sprečiti ovaj efekat. Zapremina fluidiziranog praha je dvostruko veća što znači da se kontejner može napuniti samo do polovine ukupne zapremine da ne bi došlo do prelivanja tokom rada. Prednosti • • •

Jednostavna i jeftina konstrukcija Lako čišćenje pri promeni boje Lak pristup konekcijama injektora na poklopcu kontejnera

Mane • • • •

Formiranje nanosa i kratera Sleganje praha Izlazna količina praha zavisi od nivoa praha u kontejneru Pravilna fluidizacija velikih kontejnera je otežana

Glavna konekcija kompresovanog vazduha

Manuelni sistem Easy-F


23

6.3. Kontejner sa kombinacijom fluidizacije i vibracije Funkcija Da bi se ublažile mane kontejnera sa fluidizacijom, priprema praha je pomognuta vibracijama. Formiranje grudvi i kratera je sprečeno. Prednosti • •

Konstantna i pravilna fluidizacija Pogodno za prah sa finim granulama

Mane • •

Nešto viša cena Nepravilne vibracije mogu dovesti do očvršćavanja praha

Manuelni sistem Easy-B


24

Dopremanje praha i prenos praha

Recommend Documents