1. مرور کلی
یک سازنده که در حال ساخت کارخانه جدیدی برای تولید قایق‌های روزانه برقی 12 متری از فیبر کربن از پیش آغشته است - تا 120 قایق در سال در دو خط مونتاژ - از CoatTech دعوت کرد تا غرفه رنگ را مهندسی کند. این کارخانه بدنه، عرشه و قطعات کامل را در پلی‌اورتان دو جزئی رنگ‌آمیزی می‌کرد و غرفه باید در دمای 60 درجه سانتی‌گراد پخت می‌شد.
CoatTech یک غرفه اسپری و پخت با ابعاد داخلی 15000 × 7000 × 4000 میلی‌متر تحویل داد که 112000 متر مکعب در ساعت را در چهار منطقه مستقل کنترل شده، با 264 کیلووات گرمایش تمام الکتریکی و 1000 لوکس نورپردازی LED جابجا می‌کرد. علاقه مهندسی نه در اندازه، بلکه در چهار تصمیمی است که طراحی را شکل دادند.
2. چهار مسئله مهندسی و نحوه حل هر کدام
2.1 مقرون به صرفه کردن گرمایش تمام الکتریکی در 112000 متر مکعب در ساعت
مشتری فقط گرمایش الکتریکی را مشخص کرده بود - بدون گاز، بدون دیزل. اسپری کردن به 100٪ هوای تازه نیاز دارد، که در این اندازه به معنای گرم کردن 112000 متر مکعب در ساعت از دمای محیط در هر دقیقه است اگر غرفه در تمام طول زمان از هوای تازه استفاده کند. در دمای ورودی 35 درجه سانتی‌گراد و نقطه تنظیم 60 درجه سانتی‌گراد، این نیاز به تنهایی تقریباً 860 کیلووات گرمایش را ایجاب می‌کند.
پخت با اسپری کردن متفاوت است. هیچ رنگی اعمال نمی‌شود، بنابراین تنها آلاینده حلال تبخیر شده از فیلم است. این امر بازچرخش را ایمن می‌کند. CoatTech یک دمپر تغییر حالت موتوری را مشخص کرد که امکان بازچرخش تا 70٪ را در حالت پخت فراهم می‌کند، که تقاضای گرمایش را به حدود 258 کیلووات - حدود یک سوم - کاهش می‌دهد. ظرفیت گرمایش نصب شده 264 کیلووات کافی است که به چهار منطقه 66 کیلوواتی تقسیم شده است.
|
حالت
|
هوای تازه
|
تقاضای گرمایش در 60 درجه سانتی‌گراد (ورودی 35 درجه سانتی‌گراد)
|
|
اسپری کردن
|
100٪
|
قابل اعمال نیست - بدون گرمایش در حین اسپری کردن
|
|
پخت، هوای تازه کامل
|
100٪
|
تقریباً 860 کیلووات
|
|
پخت، 70٪ بازچرخش
|
30٪
|
تقریباً 258 کیلووات
|
2.2 حفظ سرعت جریان سطحی VOC در حد 1.2 متر بر ثانیه
هر کابینت اگزوز 28000 متر مکعب در ساعت یا 7.78 متر مکعب در ثانیه را مدیریت می‌کند. اولین اندازه‌گیری کربن - 0.507 متر مکعب در هر کابینت، که یک آجر عمق در 100 میلی‌متر چیده شده است - مساحت سطحی 5.07 متر مربع و در نتیجه سرعت جریان سطحی 1.53 متر بر ثانیه را ایجاد کرد. کربن فعال لانه زنبوری نباید بالاتر از 1.2 متر بر ثانیه کار کند؛ بالاتر از آن، زمان ماند کاهش یافته و راندمان جذب افت می‌کند.
اصلاح به سادگی حسابی است: 7.78 تقسیم بر 1.2 نیاز به 6.5 متر مربع مساحت سطح دارد. CoatTech بستر را به 0.702 متر مکعب در هر کابینت افزایش داد، که 7.02 متر مربع و سرعت جریان سطحی 1.11 متر بر ثانیه را ایجاد کرد - در محدوده با حاشیه. یک پروب دما به هر جعبه کربن اضافه شد، زیرا کربن فعال هنگام جذب حلال گرما آزاد می‌کند و افزایش دمای پایدار در بستر کربن یک خطر واقعی اشتعال است.
|
پارامتر
|
اولین اندازه‌گیری
|
اندازه‌گیری اصلاح شده
|
|
کربن در هر کابینت
|
0.507 متر مکعب
|
0.702 متر مکعب
|
|
مساحت سطح (عمق 100 میلی‌متر)
|
5.07 متر مربع
|
7.02 متر مربع
|
|
سرعت جریان سطحی
|
1.53 متر بر ثانیه - بالاتر از حد
|
1.11 متر بر ثانیه - در محدوده 1.2 متر بر ثانیه
|
|
تعویض سالانه
|
12.2 متر مکعب
|
تقریباً 11.2 متر مکعب در چرخه سالانه
|
2.3 مدیریت ریسکی که بازچرخش ایجاد می‌کند
بازچرخش انرژی را ذخیره می‌کند اما حلال را انباشته می‌کند. با 70٪ هوا که در حالت پخت از غرفه عبور می‌کند، غلظت افزایش می‌یابد مگر اینکه نظارت شود. CoatTech یک سنسور LEL - یک کنترلر با سه پروب - را مشخص کرد که به گونه‌ای قفل شده است که در 25٪ LEL سیستم هشدار می‌دهد، گرمایش را متوقف می‌کند و تهویه هوای تازه کامل را برای پاکسازی باز می‌کند.
همین منطق بر خود هیتر نیز حاکم است. مشتری قانون را تعیین کرد: اگر دمای سطح المنت از 93 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند، هیتر باید ضد انفجار باشد. 93 درجه سانتی‌گراد حد کاری است که از دمای خوداشتعالی حلال با حاشیه ایمنی به دست آمده است. المنت‌های لوله‌ای استاندارد CoatTech بالاتر از 100 درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند، بنابراین مدار پخت با هیترهای ضد انفجار به جای الگوی استاندارد تامین می‌شود.
2.4 رطوبت: حالت خرابی که خنک‌کننده برای جلوگیری از آن وجود داشت
پلی‌اورتان دو جزئی با واکنش با یک سخت‌کننده ایزوسیانات سخت می‌شود و آن سخت‌کننده همچنین با آب واکنش می‌دهد. این واکنش CO2 آزاد می‌کند و فیلم آن را به صورت قرمزی، سوراخ‌سوراخ شدن و از دست دادن درخشندگی نشان می‌دهد. در موقعیت ساحلی خلیج فارس، این یک ریسک واقعی است، نه یک ریسک نظری.
مشتری آن را در سطح کارخانه حل کرد: غرفه در یک سالن تولید تهویه مطبوع قرار دارد، بنابراین CoatTech خنک‌کننده هوای ورودی را از دامنه کاری حذف کرد به جای اینکه ظرفیتی را بفروشد که استفاده نمی‌شد. این امر هم هزینه سرمایه و هم بار متصل را کاهش داد. پیامد مهندسی ارزش بیان صریح را دارد، زیرا این نکته‌ای است که اغلب نادیده گرفته می‌شود: غرفه در حالت اسپری 100٪ هوای تازه را به بیرون تخلیه می‌کند، بنابراین تهویه مطبوع سالن باید این هوا را به طور مداوم جایگزین کند. خنک‌کننده حذف نمی‌شود - بلکه منتقل می‌شود. CoatTech این موضوع را به عنوان یک بررسی طراحی با مشتری مطرح کرد به جای اینکه آن را ضمنی بگذارد.
3. چرا بدنه های کامپوزیتی به غرفه متفاوتی نیاز دارند
این بخشی از پروژه است که به سایر کارهای کامپوزیتی تعمیم می‌یابد و جایی است که بیشتر مشخصات مشتق شده از فولاد اشتباه می‌شوند.
|
بدنه قایق کامپوزیتی
|
کاری که غرفه باید متفاوت انجام دهد
|
|
بلند و کم، نه بلند
|
12 متر طول مفید اما فقط حدود 2 متر ارتفاع. سیستم جانبی رو به پایین با کانال‌های جانبی بلند، سرعت مورد نیاز را بدون حفاری گودال کف فراهم می‌کند - یک صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه عمرانی در ساخت جدید.
|
|
دمای پخت محدود به رزین
|
سیستم‌های پیش آغشته دارای دمای انتقال شیشه هستند. پخت بالاتر از آن باعث اعوجاج بدنه می‌شود. غرفه‌های کامپوزیت دریایی معمولاً در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به جای 80 درجه سانتی‌گراد و بالاتر که فولاد تحمل می‌کند، پخت می‌کنند. قبل از تعیین نقطه تنظیم، حد رزین را تأیید کنید.
|
|
رنگ آمیزی شده برای ظاهر
|
در بیشتر قایق‌های کامپوزیتی، الیاف یا پوشش شفاف روی آن، پرداخت نهایی است. گرد و غبار و اسپری بیش از حد که روی پوشش شفاف مرطوب می‌نشیند را نمی‌توان بدون از دست دادن درخشندگی پولیش کرد. فیلتراسیون کامل سقفی F5 بیش از یک پوشش محافظ اهمیت دارد.
|
|
شیمی حساس به رطوبت
|
پلی‌اورتان دو جزئی با آب واکنش می‌دهد. فقط خنک‌کننده آن را حل نمی‌کند؛ هوا باید به زیر نقطه شبنم آن رسانده شود، به همین دلیل آب سرد شده در حدود 7 درجه سانتی‌گراد به جای آب صرفاً خنک مشخص شده است.
|
|
سطوح منحنی و سخت برای نورپردازی
|
کناره‌های پایینی بدنه و انحنای دماغه جایی است که عیوب پنهان می‌شوند، زیرا نورپردازی سقفی نور را از کنار آنها عبور می‌دهد. ردیف‌های نورپردازی دیواری و ترولی‌های سه‌بعدی مورد نیاز هستند و ترولی‌ها باید از ابتدا در عرض غرفه طراحی شوند.
|
4. سوالات متداول
|
سوال
|
پاسخ
|
|
یک غرفه رنگ قایق 15 متری به چه مقدار هوا نیاز دارد؟
|
مساحت کف را در سرعت هوای مورد نیاز ضرب کنید. یک غرفه 15 × 7 متری با سرعت 0.30 متر بر ثانیه به حدود 113000 متر مکعب در ساعت نیاز دارد. CoatTech 112000 متر مکعب در ساعت را در چهار کابینت تامین کرد. این رقم واحد اندازه فن، اندازه کانال، مساحت فیلتر، ظرفیت گرمایش و هزینه عملیاتی را تعیین می‌کند، بنابراین باید زودتر تعیین شود.
|
|
آیا چنین غرفه‌ای می‌تواند فقط با گرمایش الکتریکی کار کند؟
|
بله، اما فقط با یک دمپر تغییر حالت که امکان بازچرخش در حالت پخت را فراهم می‌کند. گرم کردن 112000 متر مکعب در ساعت هوای تازه به 60 درجه سانتی‌گراد تقریباً 860 کیلووات را ایجاب می‌کند. با 70٪ بازچرخش، تقاضا به حدود 258 کیلووات کاهش می‌یابد. بدون بازچرخش، گرمایش تمام الکتریکی در این مقیاس غیرعملی است.
|
|
سرعت جریان سطحی کربن فعال باید چقدر باشد؟
|
بالاتر از 1.2 متر بر ثانیه برای کربن لانه زنبوری نباشد. جریان حجمی را بر مساحت سطح تقسیم کنید: در 7.78 متر مکعب در ثانیه، 6.5 متر مربع حداقل برای یک کابینت است. سرعت بالاتر زمان ماند و راندمان جذب را کاهش می‌دهد.
|
|
چرا هیتر باید ضد انفجار باشد؟
|
زیرا بخار حلال می‌تواند روی سطح داغ بدون هیچ جرقه‌ای مشتعل شود. حد کاری 93 درجه سانتی‌گراد است که از دمای خوداشتعالی حلال با حاشیه ایمنی به دست آمده است. المنت‌های گرمایشی لوله‌ای استاندارد به خوبی بالاتر از این دما کار می‌کنند، بنابراین هیترهای مدار پخت ضد انفجار تامین می‌شوند.
|
|
آیا حذف خنک‌کننده، بار خنک‌کننده را حذف می‌کند؟
|
خیر. آن را منتقل می‌کند. یک غرفه در حالت اسپری 100٪ هوای تازه را اجرا می‌کند و آن را به بیرون تخلیه می‌کند، بنابراین هر شرایطی که سالن باید آن حجم را جایگزین کند. اگر غرفه در یک سالن تهویه مطبوع قرار داشته باشد، سیستم سالن بار را بر عهده می‌گیرد. صرفه‌جویی واقعی است اما یک انتقال است، نه حذف.
|
|
چرا رطوبت با پلی‌اورتان دو جزئی اهمیت دارد؟
|
سخت‌کننده ایزوسیانات با آب واکنش می‌دهد و CO2 آزاد می‌کند و باعث قرمزی، سوراخ‌سوراخ شدن و از دست دادن درخشندگی می‌شود. این یکی از شایع‌ترین دلایل بازکاری در پرداخت دریایی است و در آب و هوای ساحلی یا مرطوب بسیار محتمل‌تر است. رطوبت نسبی طراحی باید به صورت کتبی در مشخصات ذکر شود.
|
|
بدنه چگونه از غرفه عبور داده می‌شود؟
|
روی یک کالسکه حمل و نقل که روی ریل‌های کف حرکت می‌کند. دهانه درب باید از کالسکه عبور کند، نه بدنه - یک دهانه 5 × 3 متری برای یک قایق 12 متری معمول است. فاصله ریل‌ها و بارهای چرخ باید قبل از ریختن صفحه تعیین شوند.
|
|
بدنه قایق به چه نورپردازی نیاز دارد؟
|
حداقل 1000 لوکس با CRI 90 یا بهتر، اما عدد به تنهایی کافی نیست. ردیف‌های سقفی کناره‌های پایینی بدنه و انحنای دماغه را در سایه باقی می‌گذارند. ردیف‌های نورپردازی دیواری برای این سطوح مورد نیاز هستند.
|
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
