Дробеметные установки для очистки металлических поверхностей

30 Октября 2012 Существуют разные способы очистки различных поверхностей от коррозии, окалины, краски и различных загрязнений. В данной статье пойдет речь о дробеметных установках как о наиболее производительных машинах, применяемых для этих целей.

Типы абразивной обработки

В промышленности применяются три основных типа аппаратов, и, соответственно, существует три способа очистки поверхности струей абразива. При гидропескоструйном способе абразив, обычно песок, переносится струей воды высокого давления. Воздушно-абразивоструйный (воздушно-пескоструйный) способ предполагает ускорение и перенос частиц абразива (песок, дробь, порошок и т.п.) струей сжатого воздуха или реактивной струей газа в случае применения пламеструйных установок. При очистке дробеметом частицы дроби ускоряются быстро вращающимися лопастями дробеметного колеса.

Выбираем дробемет

Организации и предприниматели, занимающиеся абразивоструйной очисткой поверхностей, при покупке нового оборудования сталкиваются с проблемой выбора типа аппарата. В случае относительно небольших площадей обработки с достаточной производительностью (5—70 м²/ч) или при необходимости иметь мобильную и универсальную установку выбор падает на гидро- или воздушно-абразивные аппараты. Они компактны, позволяют легко транспортировать их к объекту, обладают большой гибкостью в работе, однако производительность ограничена указанными выше цифрами.
На производствах, где потребность в скорости очистки металлических поверхностей значительно выше, выгодно использовать камеры дробеметной обработки. Иногда оборудование такого типа является единственно подходящим.
Типичным случаем применения дробеметного оборудования является очистка большого количества металлического проката от краски, окалины и любых других наслоений. Кроме того дробеметные камеры используются для очистки разнообразных металлоизделий: от колесных дисков и корпусов электродвигателей до таких специфических продуктов, как формы для изготовления стеклянных бутылок и ламп накаливания.
Дробеметные установки в силу сложности и уникальности своей конструкции имеют довольно большую стоимость. Нередко решение о приобретении менее производительной установки принимается исходя из ограниченного бюджета. Снабженцы обращают внимание на аппараты воздушно-абразивной обработки, незаслуженно забывая о дробеметных машинах или из-за скудности информации, или своей инертности.
Между тем, несмотря на высокую стоимость, использовать дробеметы выгодно. Дробеметные камеры в 10—100 раз производительнее аппаратов воздушно-абразивной обработки. Малые затраты на очистку единицы площади поверхности и очень большая скорость, недостижимая другими типами аппаратов, позволяют получить высокую рентабельность от использования этих машин в случае обработки больших площадей металлических поверхностей.

Устройство

Рассмотрим устройство дробеметных установок на примере российской системы очистки труб (рис. 1). Дробеметная установка встраивается в существующую поточную технологическую линию. Труба проходит через входную секцию в камеру дробеметной обработки. Два дробеметных аппарата подают сверху абразив на вращающуюся в горизонтально-поступательном движении трубу так, что вся площадь поверхности трубы очищается за один проход. Далее через выходную секцию уже очищенная труба поступает на очередную технологическую операцию.

Входная и выходная секции и камера дробеметной обработки составляют один агрегат. Корпус дробеметной камеры изготовлен из стали. Внутренняя поверхность камеры футерована по всей площади сменными защитными пластинами из марганцовистой стали. Дробеметные аппараты установлены на потолке камеры под углом, обеспечивающим наиболее эффективное попадание струи дроби на обрабатываемую трубу. Нижняя часть камеры и обеих секций имеет форму воронки и служит для сбора отработанной дроби. Под камерой установлен винтовой конвейер, который транспортирует собранный отработанный абразив к ковшовому элеватору, нижняя часть которого расположена ниже уровня пола.
Отработанный абразив поступает в систему очистки, где отделяются примеси (загрязнения), и очищенный абразив возвращается в рабочий цикл. Предкамеры оснащены технологическими отверстиями для подсоединения эффективного вытяжного и фильтрующего устройства, а также очистителя абразива.
Во время эксплуатации установки в дробеметной камере создается определенное разрежение воздуха, которое препятствует выбросу пыли в окружающую среду.

Дробеметный аппарат

Основным специфическим узлом любой дробеметной установки является дробеметный аппарат. Конструкция дробеметных колес и аппаратов изображена на рис. 2. Каждый аппарат имеет колесо с шестью дробеметными лопатками, центральное устройство для предварительного ускорения абразива (импеллер), а также внешнюю регулировку HOT-SPOT (чтобы как минимум 90% абразива попадало в главную зону).

Каждое колесо помешено в корпус, футерованный стойким к истиранию материалом. Дробеметные колеса статически и динамически уравновешены (сбалансированы). Прямой привод каждого колеса обеспечивается электродвигателем мощностью 11 кВт. Все детали зашиты рабочих колес, подверженные ускоренному износу, изготовлены из высоколегированного чугуна, устойчивого к истиранию. Подшипники рассчитаны на высокую нагрузку.
Нужно заметить, что дробеметный аппарат является одним из основных узлов камеры. При внешней простоте конструкции в нем используются сложные инженерные и технические решения, от него в большой части зависят эффективность и рентабельность использования установки.
На данном примере мы рассмотрели устройство и принцип действия камеры дробеметной обработки труб. Как и описанное устройство, любая дробеметная установка имеет в своем составе аналогичные узлы и агрегаты. Камеры отличаются габаритами и назначением. В большинстве случаев установки проектируются под нужды заказчика в соответствии с техническим заданием. На приведенных фотографиях можно видеть часть всего многообразия этого класса оборудования.
В России производством дробеметных камер занимаются лишь несколько заводов, к тому же конструкция некоторых производимых ими аппаратов устарела. Стоимость же европейских машин слишком высока для большинства российских потребителей. Наиболее прогрессивные отечественные производители находят компромиссное решение — они используют дробеметные аппараты европейских производителей, а остальные части установок изготавливают в России. Это позволяет при неизменно высокой надежности существенно (в 1,2—2,5 раза) снизить иену на такие машины по сравнению с европейскими аналогами, что делает их приобретение выгодным для большинства потребителей.

Дмитрий Сторожилов
Журнал «Техномир», №1(27) 2006