"Полностью автоматизированная окрасочно-сушильная камера высокого уровня, по всем параметрам соответствующая современным требованиям" - подобная фраза присутствует практически во всех рекламных проспектах и статьях об ОСК.

После ее прочтения возникают, по крайней мере, два вопроса, ответить на которые не так просто.

Во-первых, что такое "параметры, соответствующие современным требованиям"? Во-вторых, если есть камеры "высокого уровня", значит, есть и ОСК других уровней. А по каким критериям их делят, и что в технологическом плане "могут" камеры того или иного уровней?

Попробуем нашей статьей прояснить эти вопросы, но начать придется издалека, с определения технического уровня ОСК

Методика определения технического уровня, в общем-то, одинакова для любого устройства. Его паспортные характеристики или характеристики, полученные в результате испытаний, сравнивают с некими эталонными параметрами, отражающими достигнутый на сегодняшний момент технический уровень для устройств рассматриваемого класса. Он развивается одновременно с техническим прогрессом, и, собственно, и выражает в цифрах сегодняшнее состояние технического прогресса в отношении отдельного класса изделий.

Составляют эталон специалисты в своей отрасли, владеющие самой передовой информацией, но эти специалисты по возможности должны быть независимыми, не связанными с производством, дистрибьюцией или продажей устройств данного класса.

Причем у разных групп специалистов может быть свой взгляд на эталон и технологическую целесообразность тех или иных характеристик устройства. Поэтому наличие нескольких в чем-то отличающихся эталонов считается нормальным.

Итак, чтобы ответить на первый из поставленных вопросов, мы должны будем выделить главные, определяющие характеристики ОСК и сравнить их с эталоном.

В случае ОСК эталонные характеристики задают и определяют не производители окрасочных камер, (поскольку, как известно всяк кулик свое болото хвалит), а производители ЛКМ. Они знают свойства своих продуктов, и им в конечном итоге приходится гарантировать качество покрытия.

Окраска автомобиля давно превратилась в серийный, технологически сложный процесс. И этот процесс, как на китах, базируется на трех принципах.

Первый из них - как в медицине чистота залог здоровья, так - при окраске она залог качества. Какой бы чистый воздух не подавался в кабину, в ней всегда присутствуют несколько внутренних источников загрязнения. Главные из них это автомобиль, маляр и его оборудование и туман от краски (в авторемонтном деле по крайней мере 30% краски летит "на ветер").

Опыт говорит, что для получения качественного окрасочного слоя автомобиль должен находится в потоке воздуха, движущегося со скоростью не менее 0,3 м/с и этот поток должен быть равномерным по всей площади кабины. Значит, самыми важными параметрами ОСК будут ее аэродинамические свойства. Рекомендованные специалистами концерна DuPont значения скоростей воздушных потоков внутри ОСК, а так же размеры некоторых ее конструктивных элементов, определяющие равномерность распределения потоков по площади кабины и их ламинарность (высота пленума, глубина и конструкция ямы…), показаны на рисунке. Ламинарное это такое течение воздуха, когда он равномерно, без завихрений уходит через решетки пола, унося пыль, пары растворителя и туман от краски.

Практика показывает, что такие аэродинамические параметры можно обеспечить только в ОСК с так называемой двойной системой вентиляции - такими, которые оснащены подающим и вытяжным вентилятором.

Качество камер определяется их аэродинамическими характеристиками. А их в свою очередь определяют конструктивные элементы камеры, такие как высота пленума и глубина ямы под напольными фильтрами (эти размеры определяют выравнивание давлений и скоростей воздушных потоков и аэродинамическое сопротивление наиболее важной части ОСК). Важна не только глубина ямы, но и как она сконструирована- с внутренним туннелем или без оного.

Объем воздухообмена и скорость потока в свою очередь зависит от мощности, производительности, давления и к.п.д. вентилятора

В скобках следует заметить, что ряд производителей ЛКМ требуют для своих материалов несколько меньшей скорости воздушного потока. Они называют цифры 0,23…0,26 м/с. Но рассматривают эту скорость как минимально допустимую при засорении фильтров. На чистых фильтрах скорость должна быть выше. И чем она реально выше, тем реже придется менять засорившиеся фильтры при падении скорости воздушного потока.

А, если даже камера даже с чистыми фильтрами не дает нужного воздухообмена, то можно получить проблемы связанные с потерей качества лакокрасочного покрытия в виде, например, долго сохнущей базовой эмали, помутнения лака и т.п. при сушке и со значительным увеличением сорности при окраске. Работа в такой ОСК приведет к постоянным затратам на исправление брака.

И еще, именно большая скорость циркуляции воздуха позволяет получить единую, равномерную температуру вокруг всего автомобиля. Большая скорость вентиляции делает ОСК готовой к применению в будущем водорастворимых красок.

Зная скорость воздушного потока в камере легко найти производительность вентилятора ОСК. Она определяется по следующей формуле:

W = V x F x 3600,

где, W -объем воздухообмена (м3/час)

F - площадь потолочного фильтра (м2)

V - скорость потока воздуха в пустой камере (м/с) (рекомендованная скорость указана на рисунке) (При V=0,3 м/с, размерах кабины 4 х 7 метров и наклонно расположенных сверху светильниках, воздушный поток в кабине не должен быть меньше 26 000 куб.м/час.)

Эта же формула позволяет определить скорость воздушного потока в кабине ОСК, если в ее документации указана только величина воздухообмена.

Второй "кит", на котором стоит процесс окраски - это температурный режим. Красить нужно при температуре 20+/-5 0С. Таковы требования производителей современных ЛКМ. Именно при этой температуре создается качественное и прочное покрытие.

А, если на улице, откуда идет забор воздуха - 30 0С, значит все 26 000 куб. метров поступающего в камеру за 1 час воздуха необходимо нагреть.

Вполне уместен вопрос, а если на улице +30 0С? В этих случаях, конечно, холодильник в камеру не ставят, а используют при работе так называемые "медленные" растворители, работать которыми можно до + 45 0С.

При выборе системы нагрева следует учитывать следующие факторы: минимальная температура, при которой камера будет эксплуатироваться и источник энергии, который наиболее доступен и дешев в данном регионе (солярка, газ, электричество, используют даже перегретый водяной пар, если ОСК расположена вблизи от ТЭЦ). Минимальная температура наружного воздуха, при которой камера может работать определяет тепловую мощность нагрева. Она определяется по следующей зависимости.

где, N - мощность теплоагрегата (kW),

Dt -разница температур между технологической в цикле окраски (20 0С) и температурой "на улице".

Используемая энергия определяет конструкцию теплового блока.

На многих ОСК устанавливают примерно одинаковые сжигатели, выпускаемые специализированными фирмами. Горелки могут быть одноступенчатыми, в этом случае регулирование температуры в кабине осуществляется их прерывистой работой (включено - выключено) или двухступенчатыми, которые могут работать как на максимальной, так и на пониженной мощности. Они позволяют регулировать температуру воздуха, поступающего в кабину с точностью +/- 3 0С, тогда как при использовании одноступенчатых разброс температуры будет +/- 5 0С. Тепловая мощность горелок может быть разной в зависимости от размеров кабины и климатических условий, в которых ОСК будет эксплуатироваться. Но гораздо важнее другой тепловой показатель - мощность теплообмена. Он учитывает коэффициент передачи тепла от сжигаемого топлива в подогреваемый воздух. Другими словами он характеризует не столько качество нагревателя, сколько качество установленного теплообмнника. При дешевом теплообменнике, имеющем низкий кпд, для достижения рабочей температуры расход топлива будет существенно выше.

Уменьшение расхода топлива без снижения температуры нагреваемого воздуха в режиме окраски может быть достигнута, если ОСК оснащена блоком рекуперации - дополнительным теплообменником на выходе отработанного в атмосферу воздушного потока. Что позволяет выходящим воздухом нагревать входящий.

При очень большой мощности горелки камера становится не экономичной. Поэтому рекомендуется, особенно в нашем климате, где зима не кратковременное явление природы, а довольно продолжительное время года использовать ОСК с системой рециркуляции в режиме сушки, которая позволяет экономить до 50% мощности горелки.

Эта система направляет до 90% подогреваемого воздуха обратно в кабину. А значит, даже в сильный мороз добиться 60 0С внутри кабины не представляет никакого труда. Причем сделано это будет с минимумом затрат на топливо.

Следующий важный параметр при окраске - освещенность. Она должна быть не менее 1000 люкс. Больше - лучше. Освещение должно быть без теней, как в операционной. Так как наибольше количество повреждений приходится на торцевую часть (перед или зад) автомобиля, одними светильниками в боковых стенах не обойтись.. Нужны светильники в торцевой часта кабины. Помимо верхнего ряда светильников в кабине ОСК должен быть еще и нижний. В противном случае при окраске порогов и низа дверей освещенность может быть недостаточна. Это особенно заметно при окраске черного автомобиля, краска которого поглощает до 30% света.

Конечно, светильники должны быть пожаробезопасными, а сами лампы закрыты плоскими плафонами, с которых легко удаляется попавшая краска.

Не менее важны конструктивные особенности ОСК, обеспечивающие удобство работы с ней, простоту обслуживания и срок службы самой камеры. В случае покупки камер известных производителей принцип простой: "чем мех лучше, тем он дороже". Понимать это надо так: высокая цена у продукции серьезной фирмы означает высокое качество и удобство в эксплуатации. Технологические параметры у многих европейских производителей ОСК примерно одинаковые, а различие в цене обусловлено конструктивным исполнением. Корпуса более дешевых камер собирают из сендвич-панелей, монтируемых с помощью специальных крепежных элементов. Более долговечные камеры имеют массивную раму, что обеспечивает большую прочность.

Важна и сама конструкция кабины. Ее стены должны быть жесткими, чтобы обеспечить минимум вибраций. Естественно, необходима полная герметизация стен, не допускающая проникновения пыли сквозь стыки панелей.

Материал, используемый для теплоизоляции, может быть опять-таки разным. Сэндвич-панели с полиуретановым наполнителем недолговечны. Они быстро стареют, рассыпаются от вибрации, горят. Панели с минеральными наполнителями лишены многих этих недостатков, причем, чем эти материалы лучше спрессованы (чем больше их плотность), тем выше их стойкость к вибрации и долговечность камеры.

Следует иметь ввиду, что у ОСК, эксплуатируемых в нашем климате, пленум должен быть утеплен обязательно. Иначе зимой получить равномерную температуру воздушного потока по всей площади потолка кабины будет невозможно.

Естественно, ОСК должны иметь надежные двери их уплотнения, петли и запоры которые рассчитаны на многолетний срок службы в интенсивных условиях. То же относится к конструкции полов и различных вспомогательных элементов. Их надежность и долговечность сказывается на сроках службы камеры. Нельзя забывать, что она работает в очень тяжелых условиях - избыточное давление внутри, повышенная температура при сушке, частое открывание и закрывание дверей, большая нагрузка на пол и т.д. Поэтому срок службы относительно недорогих итальянских камер может с трудом достигать 10 лет, а у немецких 20 лет не редкость.

Как видим, при работе камеры следует учитывать множество факторов, каждый из которых важен. Необходимо следовать простому и всеобъемлющему принципу разумной достаточности и обязательно советоваться с независимыми специалистами.

Вообще будущему владельцу ОСК просто необходимо пообщаться с теми, кто уже работал на таком оборудовании. Кто кроме квалифицированного мастера, поработавшего в почти стерильных условиях сможет доказать важность использования фирменных фильтрующих материалов и описать проблемы, которые подстерегают желающего сэкономить.

Главными характеристиками воздушных фильтров является его пылеемкость (количество пыли в граммах, которое фильтр может задержать на 1 м2 своей площади) и эффективность (соотношение веса или количества задержанных и пропущенных частиц). Эти два параметра находятся в противоречии друг с другом. Еще никому не удалось создать такие фильтры, у которых одновременно эти две характеристики были бы очень высокими. Если велика эффективность и фильтр задерживает почти 100% пыли, то мала пылеемкость такого фильтра, и менять этот фильтр нужно очень часто. Если велика пылеемкость, то высока и вероятность, что фильтр пропускает значительное количество частиц пыли. Это противоречие устраняют установкой в ОСК двухступенчатой фильтрации воздуха. Предварительные фильтры, которые обычно установлены перед вентилятором, задерживают крупную и частично мелкую пыль. Пылеемкость хороших фильтровальных материалов. Из которых делают предварительные фильтры, достигает 4500 г/м2. Чтобы фильтры служили дольше, их делают возможно большей площади. Самой большой рабочей поверхностью обладают не плоские, а так называемые карманные фильтры. Их фильтрующий материал сварен в конструкции действительно напоминающие карманы или сплющенные мешки пылесоса, закрепленные на специальной металлической кассете. Периодичность замены предварительных фильтров зависит не только от их площади, но и от места расположения станции технического обслуживания - рядом с пыльной дорогой менять их придется чаще.

Воздух, прошедший предварительную очистку, окончательно очищается в фильтрах тонкой очистки. Эти фильтры занимают большую часть потолка кабины. У лучших фильтров плотность материала, из которого они изготовлены разная. Верхние слои для удержания большего количества пыли сделаны относительно рыхлыми, а чем глубже, тем плотность материала выше. Лучшие потолочные фильтры имеют пылеемкость до 430 г/м2 - в 10 раз меньше, чем предварительные, но задерживают при этом 96…98% пыли. Средняя периодичность замены потолочного фильтра может достигать 1500 часов работы ОСК, естественно при исправном предварительном фильтре.

Жесткая конструкция фильтровальных рам должна обеспечить при отсутствии вибрации надежное крепление фильтровального материала. И в то же время, рамы должны быть выполнены так, чтобы фильтра можно было легко заменить. Наилучшей конструкцией считаются те, где потолочный фильтр может сменить один человек. Это подразумевает, что в конструкции рам применены лифты и газовые пружины, которые позволяют плавно открывать створки рам, надежные держатели фильтровального материала, на позволяющие ему переползать и сбиваться на опущенной раме.

То же самое можно сказать и о креплении напольных фильтров. Чем выше их площадь, тем лучше - меньше сопротивление и больше периодичность между заменами.

Задача фильтров, монтируемых под решетками пола, задержать частицы краски, удаляемые потоком воздуха при проведении малярных работ. Эти фильтры так и называются "Paint stop" - фильтры заградители краски. Они способны поглотить до 3000 г/м2 частичек ЛКМ, но служат при этом до замены 100-120 часов работы ОСК

Хорошая камера должна быть оснащена датчиками, показывающими степень загрязнения фильтров, сигнализирующими, когда воздушный поток снизился до критической величины.

Если ОСК устанавливаются вблизи жилых домов, они должны комплектоваться еще одним фильтром с картриджем из активированного угля, который позволяет полностью убрать пары летучих органических веществ лакокрасочного процесса из выбрасываемого в атмосферу воздуха.

. Еще один может быть самый важный вопрос - система безопасности камеры. Хорошо оснащенное оборудование подобного типа должно включать:

· Датчик температуры и термостат подаваемого в кабину воздуха; Электрическая цепь питания камеры должна размыкаться при превышении установленной температуры подаваемого в кабину воздуха. Такая ситуация может возникнуть при попадании открытого огня в систему вентиляции, вызванного пожаром или аварией системы подогрева воздуха.

· Электроклапан сжатого воздуха; Окрасочный туман в камере и высокая температура в цикле сушки - взрывоопасное сочетание. Для его исключения в цикле сушки должна быть блокирована подача сжатого воздуха к краскораспылителям.

· Пожаро- и взрывобезопасное исполнение электродвигателей; Понятно, что искрящий щеточный контакт здесь недопустим. кроме того некоторые производители ОСК устанавливают двигатели на ось вентиляторов и размещают их в воздуховодах, что так же весьма не желательно.

То, что было об ОСК сказано выше, видимо, будет полезно для тех, кто только собирается приобретать и выбирает себе новую камеру. В последнее время владельцы ОСК, технологические или экономические характеристики их камер далеки от совершенства, все чаще занимаются модернизацией ОСК или таковую планируют на ближайшее время. Возможностей для совершенствования здесь много. Но начать всегда нужно с того, чтобы оценить с технической точки зрения существующую конструкцию. Для этого камеру необходимо промерить, выяснить ее тепловые и аэродинамические характеристики. Делается это с помощью необходимых приборов по определенной методике, которой владеют специализированные фирмы.

Когда выяснены реальные параметры ОСК, Разрабатывается (опять-таки лучше это делать с помощью специалистов) комплекс мер по улучшению характеристик ОСК. Здесь ограничивающим фактором будет то, на сколько далеко заказчик может идти в строительных и механических работах, потому что практически всегда приходится углублять яму, поднимать потолок пленума и делать в них различные аэродинамические заслонки. Модернизация таит в себе множество технических возможностей, но в каждом конкретном случае есть свой порог ее целесообразности, за которым уже будет дешевле купить новую камеру. Но есть случаи удачной и очень дешевой модернизации, когда, например, не грамотно установленная вытяжная труба (низкая, без надлежащего дефлектора) делала работу хорошей камеры нестабильной, зависящей от погоды, от силы и направления ветра.

Когда комплекс мер по модернизации проведен, нужно количественно оценить результаты этой работы. Для этого придется повторить промеры ОСК и сравнить их результаты с первоначальными.

Ряд сервисов, естественно чаще всего с помощью специалистов, занимается строительством собственных ОСК. Причина тому одна - фирменные изделия дороги. Приступая к этой работе нужно отталкиваться от эталонных чертежей ОСК, конструкция которой неоднократно проверена в работе. При этом вряд ли целесообразно пытаться применить какие-то случайно подвернувшиеся под руку вентиляторы, а делать самодельные горелки весьма и весьма небезопасно по причинам, которые частично были разъяснены выше. Поэтому, если и делают самодельную камеру, то, как правило, вентиляционную группу, теплообменник, горелку и блок управления покупают фирменные. Предложений таких узлов много. Не только производители ОСК охотно продают отдельные узлы камер, но и есть специализированные фирмы, выпускающие, например, горелки или даже теплоагрегаты в сборе. Кстати говоря, у этих фирм зачастую и покупают их производители ОСК. Точно также можно приобрести отдельные узлы ОСК для их модернизации.

Для приобретения ОСК последнее время появилась и еще одна возможность. Тем, кому кажется весьма дорогой покупка новой хорошей камеры, а плохую покупать не хочется, можно посоветовать обратить внимание на бывшее в употреблении оборудование.

В России рынка такого оборудования пока нет, но на Западе он развит достаточно хорошо. Информация по предложениям ОСК в Европе есть в интернете. Там всегда можно узнать, где и что продается, и даже оставить свои заявки.

Часто бывшее в употреблении на западе оборудование продается дешево, но самовывозом. Поэтому каждый руководитель сервиса, рассматривая свои транспортные возможности и опыт взаимоотношений с таможней, будет сам решать, что ему выгоднее - взять готовое изделие или камеру, которая уже поработала в Европе.

В любом случае - при покупке новых камер, при модернизации существующей, постройке самодельной или монтаже бывшей в употреблении камеры после окончания наладочных работ должна проводиться проверка аэродинамических характеристик этих камер и их регулировка. Эта работа обычно проводится той же организацией, которая выполняет монтаж ОСК.

Проверка наладка и регулировка ОСК обязательно должна быть включена в перечень работ при поставке новых камер. Если ОСК приобретены в России, то вполне логично, что эти работы должен делать сам поставщик. Но, чтобы этот вопрос включить в договор с поставщиком, а затем грамотно проконтролировать выполненную работу необходимо иметь представление об основах функционирования камер. В чем, мы надеемся, работникам сервисов помогут подобные статьи в нашем журнале.

И самое последнее - все вышесказанное об окрасочно-сушильных камерах, кроме того, что говорилось про нагрев и теплоизоляцию, относится и к механизированным зонам подготовки. Поэтому, видимо, нет смысла делать по ним свой материал.