DE3237234A1

DE3237234A1 - Reinigungsvorrichtung zum reinigen von spruehnebelenthaltender luft

Info

Publication number: DE3237234A1
Application number: DE19823237234
Authority: DE
Inventors: Eiichi Kobe Hyogo Hamada
Original assignee: Taikisha Ltd
Current assignee: Taikisha Ltd
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1982-10-07
Publication date: 1983-08-18
Also published as: GB2110952A; DE3237234C2; FR2513898A1; FR2513898B1; GB2110952B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von sprühnebelenthaltender Luft durch Inkontaktbringen mit Reinigungswasser. Die Vorrichtung umfaßt eine oder mehrere konkave Führungsflächen, die sich von einer oder mehreren Abfließwänden für das Reinigungswasser nach unten erstrecken, sowie einen oder mehrere Einlässe, die entlang des Oberteils oder der Oberteile der Führungsfläche bzw. der Führungsflächen zur Bildung eines oder mehrerer Durchlässe für die den Sprühnebel enthaltende Luft ausgebildet sind.

Description

Luft

Die Erfindung betriffteine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von sprühnebeJentha1 tender Luft mit Wasser.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Verwendung in einer Lackierkabine oder Spritzbox vorgesehen, in der ein Spritzlackieren von Automobilen, Automobi1 tei1 en und ähnlichen Gegenständen durchgeführt wird.

Das Spritzlackieren in einer Lackier kabine führt zur Bildung eines Nebels, der aus in der Luft suspendierten Teilchen überschüssigen Lacks oder überschüssiger Anstrichfarbe besteht und sich zum Teil an den Innenwänden der Kabine niederschlägt und festhaftet und insbesondere zum Teil die umgebende Luft, in der sich das Bedienungspersonal aufhält, verschmutzt. Zur Vermeidung dieser unerwünschten Folgen werden die nachstehend angegebenen Maßnahmen angewendet:

(1) Die Kabine wird an ihrer Decke mit Mitteln zum Zuführen frischer Luft versehen.

(2) Die Kabine wird mit einem gitterartigen Boden, Gebläsen

und Abzugs luf tkannmern versehen, so daß die den Sprühnebel enthaltende Luft vom Boden nach unten abgezogen, der Sprühnebel von der Luft abgetrennt und die entstehende· saubere Luft an die Umgebungsatmosphäre abgegeben werden kann.

(3) Reinigungswasser wird eingesetzt und unterhalb des gitterartigen Bodens und vor dem Gebläse mit der den Sprühnebel enthaltenden Luft in Berührung gebracht, um die Nebelteilchen einzufangen und dadurch die Luft zu reinigen.

(4) Das Wasser mit den eingefangenen Nebel teilchen wird in ein Trennbad eingeführt, in dem der Schlamm aus Sprühteilchen vom Wasser abgetrennt wird, wonach das entstehende saubere Wasser mittels Pumpen zur weiteren Verwendung im Kreislauf rückgeführt wird.

Bei üblichen Verfahren zum Inkontaktbringen der den Sprühnebel enthaltenden Luft mit dem Reinigungswasser gemäß der vorstehend angegebenen Maßnahme (3) werden u.a. Prallplatten wie in der Fig. 1 gezeigt, Ablenkplatten, wie in der Fig. 2 gezeigt und Anordnungen mit einer Kombination dieser beiden Plattenarten, wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, eingesetzt. In diesen Figuren ist die sprühnebe 1enthaitende Luft mit A, das Reinigungswasser mit W, eine Prallplatte mit 1 und eine Ab-

lenkplatte mit 2 bezeichnet. Während die vier gezeigten Anordnungen ihre Vorteile und Nachteile haben, ergibt sich ein allen gemeinsames Problem, wonach die Wirksamkeit der Abtrennung oder des Entfernens des Sprühnebels nicht zufriedenstellend und insbesondere das Abtrennen oder Entfernen eines Sprühnebeis mit Teilchen kleiner Durchmesser (10 Mikrometer oder weniger) nicht möglich ist.

In Anbetracht der vorstehend angegebenen Nachteile des Standes der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Wirksamkeit bei der Abtrennung bzw. Entfernung des Sprühnebels zu erzielen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Querschnittsansichten von Anordnungen, die jeweils bis 4 zur Erläuterung des Prinzips einer bekannten Reinigungsvorrichtung für sprühnebelenthaltende Luft dienen;

Fig. 5 eine beispielhafte Darstellung einer Trägheits-

trennung oder Zentrifugalabscheidung;

Fig. 6a Querschnittsansichten, die jeweils ein Beispiel bis 6d einer konkaven Führungsfläche darstellen; und

Fig. 7 Darstellungen von Ausführungsformen der erfinbis 11 dungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von sprühnebelenthaltender Luft, wobei die Fig. 7 einen Senkrechtquerschnitt durch eine fast vollständige Vorrichtung und die Fig. 8 und die nachfolgenden Figuren Senkrechtquerschnitte durch Hauptteile modifizierter Ausführungsformen darstellen.

Anhand des in der Fig. 5 gezeigten Beispiels soll zunächst die Trägheitstrennung oder Zentrifugalabseheidung, von der beim Abscheiden oder Trennen hauptsächlich Gebrauch gemacht wird, näher betrachtet werden, insofern dabei das Stokessche Gesetz anwendbar ist. In dieser Figur ist eine konkave Führungsfläche für Reinigungswasser und sprühnebelenthaltende Luft mit 3, ein Einlaß zur Führungsflache 3 mit 4, der Krümmungsmittelpunkt der Führungsflache 3 mit O, der der Führungsfläche 3 gegenüberliegende, am Kr ürrmungsmi t telpunkt eingeschaltete Winkel mit CC , der durch Subtrahieren der Hälfte des Querschnittsdurchmessers b des Einlasses 4 vom Krüninungsradius der Führungsflache 3 erhaltene effektive Ra-

dius mit R und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft am Einlaß 4 mit V bezeichnet. Wird als erste Näherung die Verringerung der Luftströmungsgeschwindigkeit vernachlässigt und angenommen, daß R $5- b ist, dann ergibt sich die Strecke X(d) durch die sich die Sprühnebel tei1chen unter der Wirkung von Zentrifugalkräften innerhalb des WinkelscC(in Radian) nach außen bewegen aus der Gleichung

in der d den Teilchendurchmesser (m),

die Teilchendichte (kg/m )>

'P 3

P die Luftdichte (kg/m ), und /" die kinematische Viskosität der Luft darstellt.

Wenn X(dc)=b, wobei de einen für das Einfangen von Teilchen kritischen Durchmesser darstellt, dann werden Teilchen, deren Durchmesser d größer als de sind, vom Wasser eingefangen, während Teilchen, deren Durchmesser d kleiner als de sind, in der Luft verbleiben. In anderen Worten, je kleiner der Durchmesser, desto schwieriger ist es, die Teilchen einzufangen.

Maßnahmen zum Verringern des für das Einfangen kritischen Durchmessers erfordern gemäß der vorstehend angegebenen Gleichung (1) entweder ein Vergrößern des Winkels oC, d.h. ein Ver-

großem der Umfangslänge L, und/oder ein Verkleinern von X(d), d.h. von b, und/oder ein Vergrößern der Geschwindigkeit V. Die Erfindung bedient sich überwiegend der zuerst angegebenen Alternative.

In einer zur Verwendung in einer Lackierkabine vorgesehenen erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von sprühnebelenthaltender Luft ist eine zum Leiten des Reinigungswassers und der den Sprühnebel enthaltenden Luft ausgebildete konkave Fuhrungsf1äche vorgesehen, die sich von mindestens einer Abfließwand für das Wasser nach unten erstreckt und die Form eines kontinuierlichen Kreisbogens oder eine ähnliche Form aufweist und die eine senkrechte oder ähnliche Fläche an einer Zwischenstellung zwischen ihren oberen und unteren Enden und den Tangenten, die sich von ihren oberen und unteren Enden in Hörizontalrichtungen oder in dazu etwas schrägverlaufenden Richtungen erstrecken, umfaßt, sowie ein an einem oberen Teil der Führungsfläche ausgebildeter Einlaß vorgesehen, der einen Durchlaß für die den Sprühnebel enthaltende Luft bildet.

Die Art der vorstehend erwähnten konkaven Fuhrungsflache soll nachstehend anhand der Figuren 6a bis 6d kurz beschrieben werden. Wie ersichtlich ist, kann das obere Ende der Führungsfläche 5 an einem der Punkte Pl,' P2 oder P3 und das

untere Ende der Führungsflache 5 an einem der Punkte Ql, Q2 oder Q3 liegen. Die Punkte Pi und Ql befinden sich an Stellen, die direkt oberhalb bzw. direkt unterhalb des Krümmungsrni t te 1 punk tes O eines Kreises E liegen. Die Punkte P2, P3, Q2 und Q3 befinden sich an Stellen, an denen sich die Tangenten

ο
des Kreises E im Winkel von 40 oder weniger, vorzugsweise

ο ο

30 oder weniger und in mehr bevorzugtrer Weise 15 oder weniger zur Horizontalen erstrecken.

Die Form der Führungsf1äche 5 relativ zum Kreis E kann derart sein, daß die Führungsίlache 5 mit dem Umfang des Kreises E zusammenfällt, wie in Fig. 6a, daß eine obere Hälfte der Führungsfläche 5 nach außen vom Umfang des Kreises E abweicht, wie in Fig. 6b, daß eine untere Hälfte der Führungsf1äche 5 nach außen vom Umfang des Kreises E abweicht, wie in Fig. 6c, oder daß die beiden oberen und unteren Hälften der Führungsfläche 5 nach außen vom Umfang des Kreises E abweichen, wie in Fig. 6d. Die Beispiele der Figuren 6b bis 6d können eine abgelenkte Führungsfläche aufweisen. Während im Prinzip das Ausmaß der Abweichung der Führungsflache 5 vom Umfang des Kreises E, die Lage der Krümmungsmitte oder die Radiuslänge keiner Einschränkung unterliegt, ist die Abweichung vorzugsweise minimal. In den Figuren bezeichnet 6 die Abfiießwände für das Reinigungswasser.

Wie aus den vorstehend angegebenen Beispielen hervorgeht, wird gegenüber dem Stand der Technik bei der Erfindung der kritische Durchmesser für das Einfangen der Sprühnebe1 teiichen dadurch erheblich verringert, daß eine konkave Führungsfläche 5 von ausreichender Umfangslänge vorgesehen wird, was theoretisch im Einklang mit der Gleichung (1) ist. In anderen Worten, die einfachen Verbesserungen der Bauweise oder Struktur der Führungsfläche 5 führen bereits zu Vorteilen gegenüber bekannten Bauweisen, wonach die kleineren Nebel tei1chen mit der gleichen Wirksamkeit abgeschieden werden, wie bisher die größeren Teilchen, und wonach Teilchen gleicher Größe mit größerer Wirksamkeit abgeschieden werden als bisher.

Zur Verwirklichung der zweiten vorstehend angegebenen Alternativmaßnahme zum Verringern des kritischen Durchmessers, d.h. zum Verringern von X(d) oder b, kann der Einlaß, durch den die den Sprühnebel enthaltende Luft eingeführt wird, unterteilt werden. Insbesondere ergibt eine Zweiteilung des Einlasses oder des Einlaßkanals oder der Einlaß Ieitung die Vorteile, wonach der zum Einfangen der Teilchen erforderliche Teilchendurchmesser geringer ist als im Stand der Technik, weil die Einlaßabmessung b halbiert ist, während die Fließgeschwindigkeit gleich bleibt, und wonach bei ungeändertem Wert des zum Einfangen erforderlichen Teilchendurchmessers, d.h. bei einem Wert der Abmessung b der gegenüber dem eines unge-

teilten Einlasses gleich ist, sich die Strömungsgeschwindigkeit V um yT/2 und der Druckverlust somit um 1/2 ändert, wodurch Energie eingespart wird, und wonach die Strömungsgeschwindigkeit derart vorbestimmt werden kann, daß sie zwischen den jeweiligen Werten bei den beiden vorstehend angegebenen Fällen liegt. (Q=S χ ν)

Von den vorstehend angegebenen drei Maßnahmen zum Verringern des Wertes des kritischen Durchmessers der Teilchen läßt sich bei der Erfindung die dritte in Kombination mit den ersten beiden Maßnahmen anwenden.

In den Figuren 7 und S, die bevorzugte Aus führungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen, bezeichnet 7 eine Lackierkabine oder Spritzbox, 8 die Seitenwände, 9 einen gitterartigen Boden, 10 einen zu lackierenden Gegenstand wie eine Automobi1 karosserie, 11 ein fahrbares Untergestell, 12 Zuführrohre für das Reinigungswasser, 13 Waschschalen, die geringfügig schräg in Richtung auf Abflußöffnungen zulaufen. Mit 14 und 15 sind kontinuierliche langgestreckte Trennplatten bezeichnet,, deren Außenoberflächen als Abfließwände 6 wirken. Mit 16 sind schrägverlaufende Bodenplatten, mit 17 ein Abflußkanal und mit l& eine zu einer Abzugs 1 uf tkarrmer oder einem Beruhigungsraum führende Leitung bezeichnet. Die ^: Sprühnebel enthaltende Luft ist mit Ä bezeichnet, wobei die

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mit unterbrochenen Linien gezeichneten Pfeile die Luftströmungen andeuten. Reinigungswasser ist mit W bezeichnet, wobei die mit durchgezogenen Linien gezeichneten Pfeile die Strömungsrichtungen andeuten. Die Punkte stellen Sprühnebe1 tei1 chen dar. Mit 19 sind kontinuierlich verlaufende langgestreckte wannenwandförmige Führungsplatten bezeichnet, deren

Länge die Kreisbogenmitte um 180 umläuft und deren Innenoberflächen die konkaven Führungsf1ächen 5 bilden. Mit 20 sind in Richtung nach unten ablenkende Prallplatten bezeichnet, die jedoch auch weggelassen werden können. Mit 21 sind Führungsplatten bezeichnet, die einen Einlaß oder Einlaßkanal 22 begrenzen, durch den die die Sprühnebeltei1chen enthaltende Luft an den oberen Enden der Führungsflächen 5 eingeführt wird. Die Führungsplatten 21 dienen auch dazu, überfließendes Reinigungswasser aufzunehmen. Die Abfließwände 6 und der Einlaß oder der Einlaßkanal 22 weisen eine gemeinsame Öffnung 23 zur Lackierkabine 7 auf. Bei diesen Ausführungsformen sind die beiden Führungsplatten 19 Rücken an Rücken angeordnet, um das Entfernen des an den Führungsflächen 5 festhaftenden Lacksch 1 arrms durch die breiten, sich

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über 180 erstreckenden Öffnungen erleichert wird. In bevorzugter Weise sind die Führungsf1ächen 5 mit Polytetrafluorethylen oder einem anderen Material beschichtet, das ein Festhaften der feinen Lack- oder Anstrichstoiftei1chen verh i nder t .

Das Reinigen der den Sprühnebel enthaltenden Luft erfolgt wirksam durch Trägheitsabtrennung oder Zentrifugalabscheidung an den Führungsf1ächen 5 und durch Aufpra 11 trennung an den Prallplatten 20.

Die Figur 9 zeigt eine abgeänderte Reinigungsvorrichtung, in der die beiden Führungsplatten 19 mit ihren Vorderseiten einander zugewandt sind und eine gemeinsame Prallplatte 20 aufweisen. Ein mittleres Zuführrohr 12 ist zwischen den Führungsplatten 21 angeordnet, so daß das Reinigungswasser aus Öffnungen in der Wand des Zuführrohrs 12 nach oben strömt und in die Öffnungen 23 an den oberen Enden der Führungsplatten 21 überfließt.

Die in der Fig. 10 gezeigte Aus führungsform umfaßt eine Öffnung 23, eine Führungsplatte 19 und eine Führungsplatte 21.

In der Ausführungsform gemäß der Fig. 11 stehen die Abfließwand 6 und der Einlaß oder Einlaßkanal 22 über verschiedene Offnungen 23 bzw. 23 mit der Lackierkabine 7 in Verbi ndung.

Während die in den Figuren 8 und 9 gezeigten Prallplatten bei den Aus führungsformen gemäß den Figuren 10 und 11 weggelassen worden sind, ist es gemäß der Erfindung möglich, die

BAD ORSGfWAL

zuletzt genannten Ausführungsformen mit gekrümmten Prallplatten 20, wie sie in der Fig. 8 gezeigt sind, oder mit einer flachen, senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft und des Wassers angeordneten Prallplatte 20, wie sie in der Fig.9 gezeigt ist, zu versehen.

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Claims

, uam: Malik-- Q0^7Λ, „ .., 3 2 J 72 3 4 Stcinsdorfstr, 21-22 · D-8000 München 22 · Tel. 089/22 9441 · Telex: 05/22208 10467 3/Br. JAPAN Luft Patentansprüche:

1. Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von sprühnebelenthaltender Luft mit Wasser, gekennzeichn. et. durch

- mindestens eine zum Leiten des Reinigungswassers und der den Sprühnebel enthaltenden Luft ausgebildeten konkaven Führungsfläche (5), die sich von mindestens einer Abfiießwand (6) nach unten erstreckt und die Form eines kontinuierlichen Kreisbogens oder eine ähnliche Form aufweist und die eine senkrechte oder ähnliche Fläche an einer Zwischenstellung zwischen ihren oberen und unteren Enden und

den Tangenten, die sich von ihren oberen und unteren Enden in Hörizontalrichtung oder in dazu etwas schräg verlaufenden Richtungen erstrecken, umfaßt, und

- einen an einem oberen Teil der Führungsflache (5) ausgebildeten Einlaß (22), der einen Durchlaß für die den Sprühnebel enthaltende Luft bildet.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß die Führungsf1äche (5) die Form eines Kreisbogens aufweist, wobei die Verbindungslinien der beiden Enden des Kreisbogens mit der Kreisbogen-

o ο

mitte einen Winkel von 180 oder ungefähr 180 bilden.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abfließwand (6) und der Einlaß (22) eine gemeinsame Öffnung (23) zu einer Lackierkabine oder Spritzbox aufweisen.

k. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (22) eine untere Oberfläche aufweist, die auch als Strömungsf1äche des Reinigungswassers wirkt.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Einführen der den Sprühnebel enthaltenden Luft vorgesehene Einlaß (22) an einer entlang der Querrichtung zur Öffnung (23) liegenden Zwischenstelle nach rechts oder links verzweigt ist.