Preliminary modeling of overspray particles sedimentation at heat recovery unit in spray booth

• Autorzy: Nikończuk P.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2018.3.6

Warianty tytułu

PL

Wstępny model sedymentacji osadów lakierniczych w rekuperatorze kabiny lakierniczej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Overspray sediments settling on the recuperator’s fins cause operational problems. The cross sections of the recuperator’s channels gradually decrease and finally it result in clogging of the recuperator. The layers of sediments cause air flow resistance and also heat transfer resistance. The paper presents preliminary results of sedimentation process modeling. The model of overspray creation takes into account a droplets size and particles concentration in air stream inside extraction ducting. Simulation results are compared with measurements conducted in three commercial spray booths.

PL

Odkładające się na lamelach rekuperatora osady lakiernicze powodują problemy eksploatacyjne. Przekroje poprzeczne kanałów rekuperatora stopniowo zmniejszają się i ostatecznie prowadzi to do zatkania rekuperatora. Oprócz oporów przepływu powietrza osady stanowią również opór termiczny przy wymianie ciepła. W artykule przedstawiono wstępne wyniki modelowania procesu sedymentacji drobin lakieru. Zaprezentowano model powstawania mgły lakierniczej zawierającej krople lakieru o określonej średnicy oraz stopień koncentracji drobin lakieru w kanale wentylacyjnym za filtrem. Wyniki symulacji porównano z wynikami pomiarów w rzeczywistych kabinach lakierniczych.

Słowa kluczowe

EN

spray booth; sedimentation; overspray; overspray sediments

PL

kabina lakiernicza; sedymentacja; mgła lakiernicza; osady lakiernicze

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 20, no. 3
• Strony: 387--393
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Nikończuk P.

• West Pomeranian University of Technology Faculty of Maritime Technology and Transport Al. Piastów 41, 71-065 Szczecin, Poland

Bibliografia

• 1. Adamkiewicz A, Valishin A. Discussion and studies of the properties of a cooling water additive preventing erosive wear of cooled surfaces of ship diesel engines. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2014; 16 (4): 565–570.
• 2. Agbangla G C, Climent E, Bacchin P. Numerical investigation of channel blockage by flowing microparticles. Computers & Fluids 2014; 94: 69-83, https://doi.org/10.1016/j.compfluid.2014.01.018.
• 3. Caruyer C, Minier J P, Guingo M, Henry C. A Stochastic Model for Particle Deposition in Turbulent Flows and Clogging Effects. In: Gourbesville P, Cunge J, Caignaert G. (eds) Advances in Hydroinformatics. Springer Water. Springer, Singapore 2016: 597-612l, https://doi.org/10.1007/978-981-287-615-7_40.
• 4. Chan T L, D'Arcy J B, Schreck R M. High-solids paint overspray aerosols in a spray painting booth: particle size analysis and scrubber efficiency. American Industrial Hygiene Association Journal 1986; 47 (7): 411-417, https://doi.org/10.1080/15298668691389964.
• 5. Chibbaro, S., & Minier, J.-P. Langevin PDF simulation of particle deposition in a turbulent pipe flow. Journal of Aerosol Science 2008; 39 (7): 55-571. doi: 10.1016/j.jaerosci.2008.03.002. https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2008.03.002
• 6. Darvin C H. Fractional penetration of paint overspray arrestors. U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C., EPA/600/R-97/011 (NTIS PB97-147953), 1997.
• 7. Darvin C H, Cox L S & Smith D. Comparative Study of Spray Booth Filter System Efficiency. Journal of the Air & Waste Management Association 1999; 49 (3): 339-344, https://doi.org/10.1080/10473289.1999.10463801.
• 8. Gao W, Zhang Z, Ji H, Zhou j, Liu Q. Optimal quasi-periodic preventive maintenance policies for a repairable system with stochastic maintenance interval. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2015; 17 (3): 389–397, https://dx.doi.org/10.17531/ein.2015.3.9.
• 9. Guler H, Zhu H, Ozkan E, Peter Ling P. Characterization of Hydraulic Nozzles for Droplet Size and Spray Coverage. Atomization and Sprays 2012, 22 (8): 627–645.
• 10. Howarth J L, Anand S C. Design, development and characterization of a novel and innovative exhaust filter media for the global automotive industry. Textile Research Journal 2015; 86 (18): 1962-1972, https://doi.org/10.1177/0040517515619349.
• 11. Kecskésné Nagy E, Koszel M, Sztachó-Pekáry I. Effect of working parameters and nozzle wear rate onto the spray quality in use of different fan flat nozzle. Journal of Central European Agriculture 2014; 15(1): 160-174, https://doi.org/10.5513/JCEA01/15.1.1428.
• 12. Kim H T, Jung C H, Oh S N, and Lee K W. Particle Removal Efficiency of Gravitational Wet Scrubber Considering Diffusion, Interception, and Impaction. Journal of Environmental Engineering Science 2015; 18: 125:136, https://doi.org/10.1089/10928750151132357.
• 13. Lee C, Kim D H, Koo J Y. Overspray Characteristics and Droplet Density Distribution of Low Pressure Shear Coaxial Injector. ICLASS 2012, 12th Triennial International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, Heidelberg, Germany, September 2‐6, 2012.
• 14. Nikończuk P. Study of Heat Recovery in Spray Booths. Metal Finishing 2013; 111 (6): 37-39, https://doi.org/10.1016/S0026-0576(13)70284-8.
• 15. Nikończuk P. Preliminary analysis of heat recovery efficiency decrease in paint spray booths. Transactions of the Institute of Metal Finishing 2014; 92 (5): 235-237, https://doi.org/10.1179/0020296714Z.000000000200.
• 16. Pietrowicz S. Przejmowanie ciepła przy wymuszonym opływie wzdłuż płaskiej płyty, Laboratorium komputerowe z wybranych zagadnień mechaniki płynów, http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~znmp/dydaktyka/wzzmp/Warstwa_przyscienna_cw_7.pdf (16.03.2017).
• 17. Pilch R, Szybka J, Broniec Z. Determining of hot water-pipe exploitation time on the basis of limiting states. Eksploatacja i Niezawodnosc– Maintenance and Reliability 2012; 14 (3): 203-207.
• 18. Poozesh S, Akafuah N, Saito K. Effects of automotive paint spray technology on the paint transfer efficiency – a review. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering 2017,232 (2): 282-301 https://doi.org/10.1177/0954407017695159.
• 19. Salaimeh A, Adornato A, Akafuah N, Saito K. Assessment of Spray Envelope Using Droplet Breakup Regime and Mechanisms. ICLASS 2015, 13th Triennial International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, Tainan, Taiwan, August 23-2 2015.
• 20. Schweizer R. Technological Advancements in Overspray Collectors. Metal Finishing 2010; 108 (4): 38-45, https://doi.org/10.1016/S0026-0576(10)80236-3.
• 21. Singh S S K, Abdullah S, Mohamed N A N. Reliability analysis and prediction for time to failure distribution of an automobile crankshaft. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2015; 17 (3): 408–415, https://doi.org/10.17531/ein.2015.3.11.
• 22. Snowden-Swan L. Transfer Efficiency and VOC Emissions of Spray Gun and Coating Technologies in Wood Finishing. Pacific Northwest Pollution Prevention Research Center 1992.
• 23. Stępień Z. A study of factors influencing the formation of harmful deposits in the diesel engine injectors. Eksploatacja i Niezawodnosc –Maintenance and Reliability 2017; 19 (3): 331–337, https://dx.doi.org/10.17531/ein.2017.3.3.
• 24. Wiechuła B M. The assessment of explosion risk in cabins during spraying coating powder. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2005; 7 (25): 3-15.
• 25. Wright S R, Bond J H. Hazardous waste Minimization of paint overspray via medialess dynamic particle filtration. Final Report INNOVATECH, INC, 25 Apr 97 -25 Jan 98.
• 26. Best Practice Guidelines for Vehicle Refinishing Issued to support European Union (Paints, Varnishes, Vehicle Refinishing Products and Activities), Regulations Environmental Protection Agency Office of Environmental Enforcement (OEE), 2012.
• 27. Isocyanate paint spraying, Safely managing spray booths and rooms. http://www.hse.gov.uk/pUbns/priced/hsg276.pdf (03.03.2018).
• 28. Archive of Techniki Systemów Aplikacyjnych Sp. z o.o.
• 29. http://www.pandaspraybooth.com/pdf/filterInfo.pdf (16.03.2017).
• 30. http://www.prowest.pl/cms/uploads/Filtry_katalog.pdf (16.03.2017).