一、常見的粉末回收設(shè)備及其特性
目 前粉末涂裝回收設(shè)備主要有三大類：濾芯回收，大旋風(fēng)回收和小旋風(fēng)回收。這三類回收設(shè)施在國內(nèi)普片使用。他們各有優(yōu)缺點(diǎn)，適合不同的涂裝情況。
1、濾芯回收設(shè)備
濾芯回收設(shè)備就是采用紙濾芯或者布袋等濾芯直接將粉房里的粉末過濾，直接收集或者掃起來進(jìn)行回收使用，設(shè)備的基本情況如圖1。
圖1 濾芯回收設(shè)備
圖中，噴槍在粉房中噴出的粉末，大部分噴涂到工件上，一小部分噴落的粉末掉到噴房底部或者被風(fēng)吸附到濾桶的濾芯表面上，空氣穿過濾芯被抽風(fēng)機(jī)抽走，粉末被濾芯（濾紙或者濾布材質(zhì)）過濾出來。通常濾芯系統(tǒng)都安裝有電磁控制的定時(shí)反吹系統(tǒng)，每隔一小段時(shí)間（通常幾十秒的間隔），就會(huì)有一股強(qiáng)烈的壓縮空氣從濾桶內(nèi)部反吹出來，將吸附在濾芯表面的粉末吹落下來，使得濾芯表面不至于被過多的粉末堵塞。如果濾芯不安裝反吹體系或者反吹體系失靈，吸附在濾芯表面的粉末會(huì)越來越多，阻力就會(huì)越來越大，終導(dǎo)致回收效率很差。被反吹掉落的粉末，通常采用連續(xù)或者間歇的方式被重新利用。連續(xù)的設(shè)備是將吹落的粉末自動(dòng)導(dǎo)引回流化桶中重復(fù)使用；而間歇的方式是在涂裝的間歇或者之后，將掉落的粉末收集起來，過濾后重新使用。
為了換色方便，很多涂裝廠使用能夠方便拆卸的整體濾芯箱，換色時(shí)將整個(gè)濾芯箱更換，非常方便快捷。
濾芯回收體系的優(yōu)點(diǎn)是粉末回收的效率非常高。只要好的濾芯幾乎可以濾掉99%以上的粉末回收使用。 但濾芯是用濾紙和濾布等材料制備，很難清洗干凈，不適合用來涂裝經(jīng)常換色或者顏色較多的涂裝。換色的時(shí)間不頻繁，或者常年使用的顏色非常少，可以考慮使用濾芯回收體系。
鋁型材涂裝通常涉及的顏色很多，每天都可能換色多次，又不可能每種顏色配備一個(gè)整體濾箱，因此通常鋁型材涂裝不采用濾芯回收的方法。
總之，采用紙筒或者布袋等濾布直接將所有粉末過濾回收。涂層1-2微米的以上的粉體都能夠通過濾芯設(shè)施完全回收。優(yōu)點(diǎn)是所有粉末都不會(huì)浪費(fèi)，缺點(diǎn)是換色非常困難，濾袋很難清洗干凈。濾芯回收適合于固定顏色或者顏色不多的涂裝生產(chǎn)。濾芯方法通常能夠完全回收超細(xì)粉。
2、大旋風(fēng)回收設(shè)備
大旋風(fēng)回收是將粉末噴房的粉體抽入一個(gè)旋風(fēng)裝置，通過高速旋轉(zhuǎn)將粉體顆粒從旋風(fēng)器下部收集下來，氣流帶著很少量的微粉從旋風(fēng)器上部抽出，帶微粉的氣流經(jīng)過一個(gè)二級(jí)濾芯捕捉器，將微粉全部收集，氣體經(jīng)過二級(jí)捕捉器后進(jìn)入風(fēng)機(jī)，然后可以直接排放。二級(jí)捕捉器專門用來收集空氣中的微粉，通常收集的微粉不再使用，定期從二級(jí)捕捉器下面放出來，當(dāng)作廢粉處理。二級(jí)捕捉器濾芯也安裝有電磁控制的壓力空氣反吹體系，使得濾芯壁上吸附的粉體及時(shí)掉下來，不堵塞濾芯。
圖2 大旋風(fēng)粉末分離設(shè)備
圖3 二級(jí)回收器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理圖
大旋風(fēng)回收設(shè)備的好處是采用旋風(fēng)器離心的方式分離粉體，旋風(fēng)器清洗換色很方便，噴房里的粉末及時(shí)被抽走回收，影響流化性能的超細(xì)粉部分被抽到二級(jí)捕捉器中，不會(huì)累計(jì)影響粉體的流化性能。目前大多數(shù)鋁型材廠都采用大旋風(fēng)粉末回收設(shè)備。大旋風(fēng)回收對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制作要求較高，只有設(shè)計(jì)和制作很精心的設(shè)備能夠得到較高的粉末回收使用率，如有些設(shè)備能夠達(dá)到98%左右的粉末使用率。但絕多數(shù)大旋風(fēng)設(shè)備的回收效率很低，有的甚至不到90%，造成巨大的浪費(fèi)。
總之，大旋風(fēng)風(fēng)量大，設(shè)備簡單，清洗換色比較容易，工作量少時(shí)間快，適合大批量涂裝生產(chǎn)。
3、小旋風(fēng)回收設(shè)備
小旋風(fēng)粉末回收設(shè)備是針對(duì)大旋風(fēng)回收設(shè)備不夠好設(shè)計(jì)的回收效率較高的一種旋風(fēng)回收設(shè)備。考慮到旋風(fēng)的直徑越小，粉體分離效果越好，因此采用并聯(lián)的多個(gè)小旋風(fēng)進(jìn)行回收，可以得到回收效率很高的效果。但是，小旋風(fēng)設(shè)備復(fù)雜，清洗比大旋風(fēng)難很多，一般客戶不愿意使用。以前使用較多，新的設(shè)備使用不太多了。鋁型材涂裝只有少量客戶使用，大部分鋁型材廠都使用大旋風(fēng)設(shè)備，小旋風(fēng)回收設(shè)備如圖4。
圖4 小旋風(fēng)回收設(shè)備
總之，小旋風(fēng)分離器的半徑小，分離效果很好，為保證處理量，常常采用并聯(lián)的9個(gè)或者12個(gè)小旋風(fēng)設(shè)備。小旋風(fēng)能夠干凈地?fù)Q色，不會(huì)影響質(zhì)量，但換色時(shí)要清洗很多個(gè)小旋風(fēng)器，花費(fèi)的時(shí)間和工作量較大。小旋風(fēng)設(shè)備對(duì)超細(xì)粉的回收沒有大的問題。
4、三類旋風(fēng)性能特性總結(jié)
二、特殊雙旋風(fēng)的設(shè)計(jì)思路
輝旭公司經(jīng)過多年的研發(fā)，成功研制出各種超細(xì)粉末涂料。超細(xì)粉末涂料的粒徑為15-20微米，是常規(guī)的粉末涂料30-40微米的一半。超細(xì)粉末涂料具有涂層平整均勻，厚度薄的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以大大提高涂層質(zhì)量，而且能夠顯著降低涂料成本。超細(xì)粉被成為第二代粉末涂料，既能夠大面積的替代常規(guī)的粗粉，又可以取代很多對(duì)涂層平整度要求很高的液體涂料，大力推廣超細(xì)粉末涂料的應(yīng)用，將會(huì)對(duì)整個(gè)行業(yè)帶來好處。輝旭公司在推廣超細(xì)粉的過程中，經(jīng)常遇到客戶的設(shè)備回收效率低的問題。超細(xì)粉的粒徑小，質(zhì)量相對(duì)小很多，使用旋風(fēng)分離時(shí)跑掉的粉末會(huì)相對(duì)更多。因此提高超細(xì)粉的回收效率是推廣超細(xì)粉成功的關(guān)鍵。
1、旋風(fēng)分離器的原理
圖5 旋風(fēng)器工作原理
旋風(fēng)分離器是利用高速旋轉(zhuǎn)的粉體的離心力，將粉體與氣體分離。粉體的比重較空氣大，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有較大的離心力，使粉體沿著內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)，直至到達(dá)底部。如圖所示，粉體在外層旋轉(zhuǎn)并隨氣流逐漸往下，到達(dá)下部后，氣體在中間出現(xiàn)一個(gè)內(nèi)旋的氣流逐漸向上，并被提升管排出。內(nèi)旋向上的氣流中的粉體離心力更大，其中的粉體再次被甩出來，進(jìn)入外部旋轉(zhuǎn)向下的氣流。
理論上，粉體的重量越大（同類粉體的顆粒粒徑越大），分離效果越好，很顯然，粗粉的分離效果比細(xì)粉好很多；風(fēng)速越大，分離效果越好；旋風(fēng)器的直徑越小，分離效果越好，通常分離粉末涂料的旋風(fēng)器直徑200-800mm，太大或者太小都會(huì)影響分離效果；旋風(fēng)器的結(jié)構(gòu)也很有關(guān)系，比如，內(nèi)旋氣流的旋轉(zhuǎn)的直徑越小，離心力越大，分離細(xì)粉的能力越大。而內(nèi)旋氣流的直徑與提升管的直徑關(guān)聯(lián)，因此，改變提升管直徑的大小，會(huì)直接影響對(duì)為細(xì)粉的分離效果。
2、適合鋁型材涂裝使用的粉末分離設(shè)備
鋁型材涂裝的特點(diǎn)是換色頻繁，需要設(shè)備容易清洗、操作要方便，效率要高。如果能夠提高大旋風(fēng)的回收效率，大旋風(fēng)其實(shí)是比較適合鋁型材粉末涂裝的。我們針對(duì)大多數(shù)現(xiàn)有客戶的大旋風(fēng)情況，專門設(shè)計(jì)了適合超細(xì)粉回收的雙旋風(fēng)分離器，采用雙旋風(fēng)代替大旋風(fēng)，在同樣處理風(fēng)量的情況下，旋風(fēng)器的直徑大大減小，使得分離效果明顯提高，此外，我們采用傾斜式提升管設(shè)計(jì)，使內(nèi)旋上升的旋風(fēng)直徑減小，大大提高超細(xì)粉的回收效率。
我們專門設(shè)計(jì)的雙旋風(fēng)回收器，實(shí)際應(yīng)用能夠大大提高回收效率。風(fēng)量配置好的時(shí)候，可以達(dá)到96-98%的回收效率。目前，該雙旋風(fēng)已經(jīng)在多家客戶開始使用。很多客戶的大旋風(fēng)器回收效率很低，粉末使用率只有80%多，我們僅僅用雙旋風(fēng)更換原來的大旋風(fēng)，其他設(shè)備沒有改變，回收效率就大大提高。
為了滿足鋁型材涂裝需要快速簡便換色的要求，我們?cè)陔p旋風(fēng)的下部分專門設(shè)計(jì)了一個(gè)氣壓快接頭，在換色清洗時(shí)很方便的進(jìn)行換色和清洗，得到客戶歡迎。
旋風(fēng)器的分離效果是業(yè)內(nèi)研究很多年仍然沒有十分完善的課題。分離的效果好壞直接影響涂裝的成本和質(zhì)量。其中還有和陸地哦工作可以做。圖6是我們?yōu)橐患乙后w涂裝線上設(shè)計(jì)安裝的帶雙旋風(fēng)器的粉末涂料設(shè)備。
圖6 帶雙旋風(fēng)的粉末涂裝設(shè)備
