Способ окраски поверхностей Советский патент 1992 года по МПК B05D1/02 

Изобретение относится к области технологии нанесения лакокрасочных покрытий с пневматическим и кинетическим распылением краски.

Известен способ окраски поверхностей, содержащий мелкодисперсное распыление краски с образованием факела распыления и подачу концентрично факелу распыления расширяющегося кольцевого газового потока с образованием защитного газового колокола.

Газовый колокол надежно предохраняет от попадания мелкодисперсных частиц краски в атмосферный воздух, снижает аэродинамическое сопротивление факелу распыления краски и повышает его дальнобойность.

Недостаток известного способа состоит в том, что образующий газовый колокол кольцевой поток газа сам испытывает значительное аэродинамическое сопротивление вследствие турбулентного трения о неподвижный атмосферный воздух, что снижает эффективность защиты факела распыления краски, который имеет большую

плотность, чем поток газа в газовом колоколе вследствие наличия частиц краски.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ окраски поверхностей, содержащий мелкодисперсное распыление краски с образованием факела распыления и подачу концентрично факелу распыления краски предварительно охлажденного газа с плотностью, превышающей плотность воздуха, с образованием расширяющегося кольцевого газового потока в виде защитного газового колокола. В качестве газа используют двуокись углерода, обладающую значительной плотностью и большой теплоемкостью. Охлаждение газа позволяет дополнительно повысить его плотность. В целом более плотный газ газового колокола, распростря- няясь в виде затопленной струи в менее плотном атмосферном воздухе, образует существенно меньше турбулентных завихрений на граничной поверхности раздела газовый колокол-атмосфера, что увеличивает дальнобойность газового колокола, одновременно повышая дальнобойность

Jj

Јь СЛ W

Ј

|Јь

факела распыления краски и снижая потери частиц краски в атмосферу.

Недостаток известного способа состоит в том, что вследствие интенсивного тепло- и мэссообмена между газовым колоколом и атмосферным воздухом происходит быстрое накапливание этим колоколом тепловой энергии, что приводит к уменьшению плотности газового колокола и кинетической энергии этого колокола В то же время чрезмерное предварительное охлаждение углекислого газа, формирующего газовый колокол, невозможно из-за быстрого перехода углекислого газа в твердое состояние при -78.5°С. При этом может произойти замерзание краски в факеле распыления. Раз- решеиием данного технического противоречия может являться, во-первых, продолжение охлаждения газа непосредственно в газовом колоколе, и, во-вторых, увеличение плотности газового колокола путем насыщения его твердыми частицами. Интегральным решением проблемы является насыщение газового колокола твердения частицами, которые одновременно его охлаждают.

Целью изобретения является повышение дальнобойности газового колокола и производительности путем дополнительного охлаждения газа непосредственно в рас- ширяющемсл кольцевом потоке и насыщения этого потока твердыми частицами. Для этого в предварительно охлажденный газ при его подаче концентрично факелу распыления краски вводят порошкообразный хладагент, например сухую углекислоту.

На чертеже показана схема реализации способа окраски поверхностей.

Способ окраски поверхностей осуществляют следующим образом:

производят мелкодисперсное распыление краски пневматическим или кинетическим методом с образованием факела распыления;

охлаждают газ с плотностью, превышающей плотность воздуха, например, двуокись углерода, ниже температуры атмосферного воздуха;

вводят в предварительно охлажденную двуокись углерода - порошкообразный хладагент, например сухую углекислоту:

формируют из охлажденной двухфазной смеси газообразной двуокиси углерода и порошкообразной сухой углекислоты кольцевой расширяющийся газовый поток концентрично факелу распыления краски с образованием защитного газового колокола;...

направляют фа кел распыления краски на окрашиваемую поверхность.

Из рабочей камеры 1 через сопло 2 производят обычным образом мелкодисперсное распыление краски или лака с образованием по стрелкам А расширяющегося факела 3 распыления. Одновременно из источника 4, например баллона или газогенераторной станции, через экран 5 под0 ают посредством патрубка 6 по стрелке Б в камеру 7 с кольцевым газовым соплом 8 двуокись углерода. Перед подачей в патрубок 6 двуокись углерода охлаждают в холодильнике 9 до температуры, которая ниже

5 температуры атмосферного воздуха, например, до-20...-30°С, и с помощью дозатора 10 вводят в газовый поток из изотермического бункера 11 порошкообразный хладагент 12, например сухую углекислоту. После выхода

0 из кольцевого сопла 8 двухфазная смесь углекислого газа и сухой углекислоты образует газовый колокол 13, который отделяет факел распыления краски 3 от атмосферного воздуха. Указанная двухфазная смесь

5 движется в газовом колоколе 13 попутно факелу распыления краски 3 со скоростью, равной или превышающей скорость движения последнего, в результате чего частицы краски в факеле 3 практически не испытыва0 ют аэродинамического сопротивления и не попадают в атмосферный воздух вплоть до контакта с окрашиваемой поверхностью 14. В газовом колоколе 13 происходит теплообмен между мелкодисперсными частицами

5 сухой углекислоты и углекислым газом, который компенсирует теплообмен между газовым колоколом и окружающей средой, обеспечивая тем самым изотермичность газового колокола. Сублимация (возгонка) сухой

0 углекислоты обеспечивает компенсацию массообмена между газовым колоколом 13 и окружающей средой. Одновременно насыщение газового колокола твердыми частицами сухой углекислоты на начальном

5 участке его распространения позволяет уве- личигь его запас кинетической энергии. На границе газового колокола 13 с атмосферным воздухом, показанной пунктиром на чертеже, газовый колокол испытывает аэро0 динамическое трение вследствие образования пограничных турбулентных вихрей, однако более высокая по сравнению с атмосферным воздухом nnoTHOcfb газового колокола позволяет существенно умень5 шить его аэродинамическое торможение.

Преимущество способа состоит в том, что компенсация тепло- и массообмена газового колокола с окружающей средой и увеличение его кинетической энергии путем введения порошкообразно; о хладагента более выгодно по сравнению, например, с увеличением скорости истечения газа, так как рост скорости газа вызывает квадратичный рост аэродинамического сопротивления, а увеличение плотности газового потока (в том числе двухфазного) при эквивалентном количестве движения, наоборот, снижает аэродинамическое сопротивление. В целом это увеличивает дальнобойность газового колокола, снижает вероятность попадания частиц краски из факела распыления в атмосферный воздух и улучшает санитарно- гигиенические условия труда.

Формула изобретения

0

Способ окраски поверхностей, включающий мелкодисперсное распыление краски с образованием факела распыления и подачу концентрично факелу распыления краски газового потока из охлажденной до -20 - -30°С двуокиси углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения дальнобойности газового колокола и производительности способа, в охлажденный поток двуокиси углерода вводят порошкообразный хладагент - сухую углекислоту.

Использование: в технологии нанесения лакокрасочных покрытий с пневматическим и кинетическим распылением краски. Сущность изобретения: окраску поверхностей осуществляют путем мелкодисперсного распыления краски с образованием факела распыления и подачи концентрично факелу распыления краски газового потока из охлажденной до (-20) - (-30)°С двуокиси углерода, куда вводят порошкообразный хладагент - сухую углекислоту. 1 ил.