Теплообменник для покрасочной камеры

Опубликовано: 06.09.2018

Считается, что вытяжка и теплообменник для покрасочной камеры – наиболее коварные этапы в проектировании и реализации проекта. Проблема обогрева помещения ждёт любого энтузиаста, решившегося поставить своё хобби на постоянную основу: для получения минимума гарантий нужно обеспечить постоянную температуру хотя бы в 20˚C, но при этом прямой контакт нагревающего элемента, особенно открытого пламени, с парами растворителей крайне нежелателен. Ввиду этого, а также дороговизны и сложности монтажа профессионального теплогенератора, наиболее логичным видится использование теплообменника.

Ещё одна причина, по которой может потребоваться система переноса тепла – дороговизна энергии. Независимо от используемой конструкции обогрева (горелки, ТЭНы) затраты на обогрев оказываются приличными, поэтому применяется как минимум простейшая система рекуперации энергии – правильный теплообменник между вытяжкой и притоком позволяет экономить до 40% энергии. Для передачи тепла к приточному воздуху от нагревателя и от вытяжного потока используются разные системы, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Безопасность и виды теплообменников

Технически добиться взрыва паров растворителя несложно, хотя на практике это происходит значительно реже. Нижний КПР (концентрационный предел распространения) огня для растворителя 646 начинается от 2-3%. Все вещества в его составе имеют разный НКПР, но наибольшую опасность представляет толуол (50% от общей массы), концентрационные пределы которого 1,3-6,7%, а токсичность оценивается как очень высокая. В течение часа после нанесения ЛКМ, испаряется 70-75% растворителя, но даже при таких условиях создать в стандартном гараже достаточную для взрыва концентрацию газа довольно проблематично (потребуются десятки литров растворителя). Поэтому открытое пламя опасно, прежде всего, в пределах рабочей зоны и при попадании на него направленного потока с взвесью краски и растворителя.

Необходимая для взрыва концентрация может оказаться случайной комбинацией потоков воздуха, веществ и пр. Но воздух в камере движется от обогревателя, и проблема монтажа теплообменников начинается, когда помимо собственно малярных работ требуется сушка, т.е. значительный прогрев камеры. Вентиляция в режиме сушки работает в режиме рециркуляции, и в обогрев возвращается часть воздуха из камеры. Система теплообмена может быть построена с помощью двух элементов:

Рекуператор (стационарная система). Регенератор (подвижная).

Не следует путать рекуператор с рекуперативной системой, ведь регенератор также может быть частью системы, возвращающей (recuperatio) тепло. Главное отличие регенератора – подвижность. В простейшем случае это тело с большой теплоёмкостью, поочерёдно находящееся в согреваемой и согревающей среде. В приточно-вытяжной вентиляции используется рекуператор в виде ротора: металлический цилиндр, с множеством теплоёмких пластин, непрерывно вращаясь, переносит тепло из одного бокса в другой. Металл пластин и ротора важен – лучше всего для той цели подходят сплавы теплоёмких металлов с термостойкой нержавейкой.

Рекуператор – статический элемент, в котором теплообмен происходит за счёт передачи тепла через неподвижную стенку. В простейшем случае трубы вытяжки и притока соприкасаются друг с другом, в сложных вариантах вытяжные воздуховоды проходят внутри приточных или согревают алюминиевые пластины, соединяющие их с боксом, в который нагнетается холодный воздух снаружи. По направлению движения поток различают противоточные и прямые рекуператоры, в плане конструкции выделяют следующие системы:

Трубчатые (спиральные). Пластинчатые. Ребристые. Оребрённые пластинчатые (ОПТ).

Теплообменник своими руками

Наиболее распространённый транспортёр тепла – алюминий. Это доступный материал, из которого легко сделать нужный элемент и также легко монтировать. На втором месте находится медь – медные трубки можно достать даже из старого холодильника. Размещённая в пространстве гаража камера в лучшем случае обогревается газовыми горелками, направленными на одну из стенок приточного воздуховода, но за пример для подражания эту систему брать не стоит: на обогрев стенки расходуется только часть тепла.

Модернизация этой конструкции заключается в использовании пластин для передачи тепла. Горелка согревает воздух в полузакрытом боксе, где размещено множество пластин, другой конец которых согревает приточный воздух за стенкой. В закрытом боксе сокращается процент теплопотерь, но возникает проблема отведения CO2. В качестве нагревателя производителями предлагается лабиринтный ТЭН, в котором приточный воздух проходит через теплообменник в виде лабиринта из металлокерамических пластин. Таким образом, достигается безопасное использование покрасочной камеры и прогрев с возможностью быстрой регулировки температуры.

rss