DE3237234A1 - Reinigungsvorrichtung zum reinigen von spruehnebelenthaltender luft - Google Patents
Reinigungsvorrichtung zum reinigen von spruehnebelenthaltender luftInfo
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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
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
BAD ORIGINAL
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
ο
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 .
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.
Leerseite
Claims (5)
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.
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