Чистая комната. Назначение и использование

Под термином «чистая комната» в деревообработке понимают обособленное пространство, предназначенное для проведения разных видов отделочных работ с использованием лакокрасочных материалов и получения поверхности стабильно высокого качества, например, за счет обеспечения оптимального микроклимата в рабочей зоне путем очищения воздуха от примесей, мелкодисперсных взвесей, аэрозолей и создания избыточного давления. Чистая комната применяется и в других отраслях, например, для нанесения клея при производстве и монтаже радиоэлектронной техники, в аэрокосмической и других отраслях промышленности.

Конструктивные и технологические особенности оснащения чистой комнаты позволяют устанавливать и контролировать в автоматическом режиме температуру приточного воздуха, отслеживать такие параметры, как загрязнение фильтров, угроза размораживания теплообменника по воде и воздуху, регулировать производительность приточного воздуха в зависимости от загрязнения фильтров.

Кроме чистых (окрасочных) комнат различного исполнения и объема в окрасочных цехах могут применяться и чистые окрасочные помещения, оборудованные теми же системами, что и чистые комнаты.

Окрасочные помещения характеризуются некоторыми особенностями. Приточная установка должна обеспечивать очистку приточного воздуха с помощью систем его фильтрации и регулировки объема. Также необходимо использование системы защиты от замерзания.

Чистые помещения рассчитываются по следующим принципам:

• по назначению помещения (например, окрасочный участок, сушильная или шлифовальная зона);
• приточно-вытяжная система рассчитывается по объему помещения;
• размер помещения зависит от требуемых объемов выпуска продукции – в зоне покраски должно быть место для размещения деталей перед покраской и после нее (т. н. буферные склады);
• сушильное помещение рассчитывается, исходя из количества производимой продукции и требований к процессу сушки;
• шлифовальная зона рассчитывается на основе дневной нормы выполняемых шлифовальных работ.

Что нужно учитывать при проектировании чистых помещений

• в покрасочном помещении необходима смена воздуха не менее 40–60 об./ч при температуре 20 ± 3°;
• в сушильном помещении необходима смена воздуха 20–40 об./ч (при температурном режиме, например, на полиуретан 35-40°);
• в шлифовальном помещении стандартная температура такая же, как в рабочих и жилых помещениях. Отработанный воздух из помещения может как просто удаляться, так и возвращаться после очистки. Шлифовальная комната в обязательном порядке оснащается приточной системой очищенного воздуха. На выброс отработанного воздуха устанавливается система аспирации (фильтры для очистки и сбора пыли после шлифования). Система сбора пыли может быть пассивной и активной, с системой принудительной очистки фильтров.

Камера сбора ЛКМ

Окрасочное помещение оборудуется несколькими или одним постом / рабочим местом для окраски деталей.

Различают камеры с сухой системой фильтрации и с гидрофильтром (последние оборудуются активным полом или поддоном). Активный гидрофильтр считается более продвинутой системой для сбора ЛКМ, в отличие от сухой системы фильтрации, и позволяет не только очищать воздух при выбросе его из помещения, но и собирать остатки ЛКМ в воде и выводить их в удобное для сбора место. В этом случае для сбора шлифпыли помогает использование коагулянтов; для абсорбции ЛКМ чаще применяют флокулянты.

Камеры с сухой системой фильтрации оборудуются одним, двумя или тремя фильтрами, что позволяет качественно очищать воздух. Система удобна простотой использования, но достаточно дорогая ввиду необходимости частой замены фильтров для достижения нужных параметров в помещении. В любом случае система выбирается исходя из задач по отделке, а при нанесении грунта зачастую используют сухую систему фильтрации.

Важным элементом всех окрасочных помещений является приточная система, которая служит для очистки подаваемого воздуха и создания внутри помещения ламинарного потока, необходимого для создания оптимальных рабочих условий внутри покрасочного помещения.

Вариантов конфигурации и исполнения чистой комнаты существуют тысячи, два из них приведены на рис. 1.

Двойная степень фильтрации приточного воздуха и избыточное давление внутри комнаты гарантированно обеспечивают идеальные условия при отделке изделий разного назначения, в частности, мебели, мебельных фасадов, дверных и оконных блоков, особенно при получении высокого глянца (high gloss).

Чистая комната не имеет ограничений по видам применяемых лакокрасочных материалов (ЛКМ) и их отверждения. Высокая степень чистоты, обеспечиваемая этими устройствами, позволяет работать со сложными красками разных цветов, клеевыми системами, и не только. Чаще всего чистая комната используется для отделки различных изделий методом воздушного и безвоздушного распыления. Корпуса чистых комнат, выполненные из оцинкованной стали, взрывозащищенные вентиляторы и циркуляционные насосы из нержавеющей стали соответствуют самым жестким современным требованиям и стандартам безопасности.

Камеры избыточного давления (чистые комнаты) для нанесения ЛКМ и клея

Чаще всего используются следующие виды камер:

• с зоной окраски и окрасочной кабиной с сухим фильтром;
• с зоной окраски и окрасочной кабиной с водяной завесой, системой дождевания и активным водяным поддоном;
• с зоной окраски, выделенной зоной сушки с приточно-вытяжными колоннами и окрасочной кабиной с водяной завесой, системой дождевания и активным водяным поддоном.

Камеры избыточного давления подразделяются на однозонные и двухзонные. Они различаются по размерам и количеству окрасочных постов. Так, например, камеры длиной до 6 м, как правило, однозонные, а свыше 8 м – двухзонные. Кроме того, однозонные камеры используются в основном, для работы с ЛКМ УФ-отверждения (для них требуются особые, не конвективные сушильные системы) и на небольших производствах.

Такие камеры были разработаны и спроектированы для производств, на которых заботятся о сохранении окружающей среды и стремятся обеспечить комфортные условия труда.

Степень очистки и долговечность работы камеры можно регулировать набором фильтров разных типов и их количеством во избежание частой замены фильтров. В камере устанавливаются датчики давления, которые сигнализируют о степени загрязнения фильтров и предупреждают о необходимости их замены. Так, стандартная камера может быть снабжена двумя фильтрами из картона и нетканого материала, позволяющих собирать до 90% излишков ЛКМ, которые в дальнейшем утилизируются вместе с фильтрами.

Как правило, в камере избыточного давления устанавливается локальное приточно-вытяжное устройство – газоочистная установка, совмещенная с аспирационной системой, предназначенной для удаления из рабочей зоны загрязненного воздуха, его очистки и подачи кондиционированного воздуха обратно – в рабочую зону.

Когда камера избыточного давления (иначе: покрасочная камера) устанавливается в отдельном помещении, укомплектованном приточным вентиляционным агрегатом с подогревом и клапаном рециркуляции, она превращается в окрасочно-сушильную. Для экономии места покрасочные кабины могут быть сблокированы по несколько штук, расположенных рядами, группами или оппозитно (по кругу или звездой).

Камеры окрасочные с водяной системой фильтрации (с гидрофильтром) обычно используются в чистой комнате. Их часто применяют для нанесения ЛКМ с получением однотонных покрытий с высоким глянцем. Применение в таких установках так называемого активного пола позволяет собирать остатки ЛКМ в специальной зоне вне рабочего пространства.

Система требует обязательного и периодического обслуживания (очистки) зоны сбора ЛКМ. При работе рекомендуется использовать коагулянт, указанный производителем ЛКМ.

Камеры окрасочные или для нанесения клея с сухой системой фильтрации используют для нанесения ЛКМ и клея. Наличие специального циклона и бункера вихревого типа позволяет осаждать до 70% краски и клея еще до фильтров и тем самым экономить на их обслуживании и замене.

Камеры окрасочные (специальные) с сухой системой фильтрации подразделяются на несколько типов:

• камеры окрасочные с сухой системой фильтрации для шлифовальных работ. Эти камеры позволяют экономить на обогреве помещения, так как в них удаляется воздух с пылью и очищенный возвращается в помещение;
• камеры окрасочные с сухой системой фильтрации с вытяжным столом. В отличие от стандартных камер, в них две зоны удаления ЛКМ (зона специально оборудованного стола и фронтальная зона перед оператором). Установка системы пневмовстряхивания (так называемой импульсной продувки сжатым воздухом) фильтров может значительно увеличить их срок службы. Такие камеры можно применять при отделке небольших заготовок и деталей;
• окрасочные лабораторные камеры с сухой системой очистки представляют собой стандартные окрасочные камеры в пожаро- и взрывобезопасном исполнении, но меньших габаритных размеров.

Камеры окрасочные, сблокированные с сушильными камерами или сушильными туннелями. Окрасочно-сушильная камера – это сложное техническое сооружение, в котором регулируется концентрация взвешенных в воздухе частиц пыли и поддерживается специфический микроклимат, как в зоне нанесения ЛКМ, так и в сушильной камере. Такая камера обеспечивает следующее:

• создание оптимальных условий покраски и сушки отделываемых деталей;
• повышение качества отделки;
• создание нормативных санитарно-экологических условий для рабочего персонала за счет минимизации количества пыли, аэрозольных частиц и паров растворителей.

Оптимальный микроклимат при проведении лакокрасочных работ позволяет получать отделываемые поверхности высокого качества. Все чистые комнаты, окрасочные и окрасочно-сушильные камеры должны быть оборудованы следующими установками:

• постом отделки деталей;
• приточной системой с поддержанием требуемой комфортной температуры;
• вытяжными центробежными вентиляторами во взрывозащищенном исполнении;
• приточно-нагревательным агрегатом (для сушильного оборудования) на газе, дизельном топливе или электричестве;
• светильниками во взрывобезопасном исполнении.

По типу подогрева воздуха (сушильного агента) камеры подразделяются на несколько видов:

• без подогрева;
• с подогревом электрическими калориферами;
• с подогревом газом;
• на дизельном топливе;
• с подогревом горячей водой.

На мебельных фабриках, дверных и оконных деревообрабатывающих производствах полного цикла (имеющих свои котельные-утилизаторные с котлами на горячей воде) широко применяются сушильные камеры, оснащенные системой подогрева воздуха горячей водой.

В настоящее время на рынке РФ предлагается широкий спектр разных камер отечественного и зарубежного производства. Целесообразно выбирать российское оборудование, особенно с использованием 70–100% российских комплектующих, чтобы упростить обслуживание и ремонт в любой точке России и снизить простои.

Как правило, в комплект поставки входит подробная инструкция по монтажу и условиям эксплуатации камеры, а также полная электросхема для удобства ее обслуживания и ремонта.

Текст Владимир Падерин, Антон Моргун, компания «Технолайн»