一、常见的粉末回收设备及其特性

目 前粉末涂装回收设备主要有三大类：滤芯回收，大旋风回收和小旋风回收。这三类回收设施在国内普片使用。他们各有优缺点，适合不同的涂装情况。

1、滤芯回收设备

滤芯回收设备就是采用纸滤芯或者布袋等滤芯直接将粉房里的粉末过滤，直接收集或者扫起来进行回收使用，设备的基本情况如图1。

 

图1 滤芯回收设备

图中，喷枪在粉房中喷出的粉末，大部分喷涂到工件上，一小部分喷落的粉末掉到喷房底部或者被风吸附到滤桶的滤芯表面上，空气穿过滤芯被抽风机抽走，粉末被滤芯（滤纸或者滤布材质）过滤出来。通常滤芯系统都安装有电磁控制的定时反吹系统，每隔一小段时间（通常几十秒的间隔），就会有一股强烈的压缩空气从滤桶内部反吹出来，将吸附在滤芯表面的粉末吹落下来，使得滤芯表面不至于被过多的粉末堵塞。如果滤芯不安装反吹体系或者反吹体系失灵，吸附在滤芯表面的粉末会越来越多，阻力就会越来越大，终导致回收效率很差。被反吹掉落的粉末，通常采用连续或者间歇的方式被重新利用。连续的设备是将吹落的粉末自动导引回流化桶中重复使用；而间歇的方式是在涂装的间歇或者之后，将掉落的粉末收集起来，过滤后重新使用。

为了换色方便，很多涂装厂使用能够方便拆卸的整体滤芯箱，换色时将整个滤芯箱更换，非常方便快捷。 
滤芯回收体系的优点是粉末回收的效率非常高。只要好的滤芯几乎可以滤掉99%以上的粉末回收使用。 但滤芯是用滤纸和滤布等材料制备，很难清洗干净，不适合用来涂装经常换色或者颜色较多的涂装。换色的时间不频繁，或者常年使用的颜色非常少，可以考虑使用滤芯回收体系。

铝型材涂装通常涉及的颜色很多，每天都可能换色多次，又不可能每种颜色配备一个整体滤箱，因此通常铝型材涂装不采用滤芯回收的方法。

总之，采用纸筒或者布袋等滤布直接将所有粉末过滤回收。涂层1-2微米的以上的粉体都能够通过滤芯设施完全回收。优点是所有粉末都不会浪费，缺点是换色非常困难，滤袋很难清洗干净。滤芯回收适合于固定颜色或者颜色不多的涂装生产。滤芯方法通常能够完全回收超细粉。

2、大旋风回收设备

大旋风回收是将粉末喷房的粉体抽入一个旋风装置，通过高速旋转将粉体颗粒从旋风器下部收集下来，气流带着很少量的微粉从旋风器上部抽出，带微粉的气流经过一个二级滤芯捕捉器，将微粉全部收集，气体经过二级捕捉器后进入风机，然后可以直接排放。二级捕捉器专门用来收集空气中的微粉，通常收集的微粉不再使用，定期从二级捕捉器下面放出来，当作废粉处理。二级捕捉器滤芯也安装有电磁控制的压力空气反吹体系，使得滤芯壁上吸附的粉体及时掉下来，不堵塞滤芯。

 

图2 大旋风粉末分离设备

 

 

图3 二级回收器内部结构和工作原理图

大旋风回收设备的好处是采用旋风器离心的方式分离粉体，旋风器清洗换色很方便，喷房里的粉末及时被抽走回收，影响流化性能的超细粉部分被抽到二级捕捉器中，不会累计影响粉体的流化性能。目前大多数铝型材厂都采用大旋风粉末回收设备。大旋风回收对设备的设计和制作要求较高，只有设计和制作很精心的设备能够得到较高的粉末回收使用率，如有些设备能够达到98%左右的粉末使用率。但绝多数大旋风设备的回收效率很低，有的甚至不到90%，造成巨大的浪费。

总之，大旋风风量大，设备简单，清洗换色比较容易，工作量少时间快，适合大批量涂装生产。

3、小旋风回收设备

小旋风粉末回收设备是针对大旋风回收设备不够好设计的回收效率较高的一种旋风回收设备。考虑到旋风的直径越小，粉体分离效果越好，因此采用并联的多个小旋风进行回收，可以得到回收效率很高的效果。但是，小旋风设备复杂，清洗比大旋风难很多，一般客户不愿意使用。以前使用较多，新的设备使用不太多了。铝型材涂装只有少量客户使用，大部分铝型材厂都使用大旋风设备，小旋风回收设备如图4。

 

图4 小旋风回收设备

总之，小旋风分离器的半径小，分离效果很好，为保证处理量，常常采用并联的9个或者12个小旋风设备。小旋风能够干净地换色，不会影响质量，但换色时要清洗很多个小旋风器，花费的时间和工作量较大。小旋风设备对超细粉的回收没有大的问题。

4、三类旋风性能特性总结

 

二、特殊双旋风的设计思路

辉旭公司经过多年的研发，成功研制出各种超细粉末涂料。超细粉末涂料的粒径为15-20微米，是常规的粉末涂料30-40微米的一半。超细粉末涂料具有涂层平整均匀，厚度薄的优点，不仅可以大大提高涂层质量，而且能够显著降低涂料成本。超细粉被成为第二代粉末涂料，既能够大面积的替代常规的粗粉，又可以取代很多对涂层平整度要求很高的液体涂料，大力推广超细粉末涂料的应用，将会对整个行业带来好处。辉旭公司在推广超细粉的过程中，经常遇到客户的设备回收效率低的问题。超细粉的粒径小，质量相对小很多，使用旋风分离时跑掉的粉末会相对更多。因此提高超细粉的回收效率是推广超细粉成功的关键。

1、旋风分离器的原理

 

图5 旋风器工作原理

旋风分离器是利用高速旋转的粉体的离心力，将粉体与气体分离。粉体的比重较空气大，在高速旋转时会有较大的离心力，使粉体沿着内壁旋转，直至到达底部。如图所示，粉体在外层旋转并随气流逐渐往下，到达下部后，气体在中间出现一个内旋的气流逐渐向上，并被提升管排出。内旋向上的气流中的粉体离心力更大，其中的粉体再次被甩出来，进入外部旋转向下的气流。

理论上，粉体的重量越大（同类粉体的颗粒粒径越大），分离效果越好，很显然，粗粉的分离效果比细粉好很多；风速越大，分离效果越好；旋风器的直径越小，分离效果越好，通常分离粉末涂料的旋风器直径200-800mm，太大或者太小都会影响分离效果；旋风器的结构也很有关系，比如，内旋气流的旋转的直径越小，离心力越大，分离细粉的能力越大。而内旋气流的直径与提升管的直径关联，因此，改变提升管直径的大小，会直接影响对为细粉的分离效果。

2、适合铝型材涂装使用的粉末分离设备

铝型材涂装的特点是换色频繁，需要设备容易清洗、操作要方便，效率要高。如果能够提高大旋风的回收效率，大旋风其实是比较适合铝型材粉末涂装的。我们针对大多数现有客户的大旋风情况，专门设计了适合超细粉回收的双旋风分离器，采用双旋风代替大旋风，在同样处理风量的情况下，旋风器的直径大大减小，使得分离效果明显提高，此外，我们采用倾斜式提升管设计，使内旋上升的旋风直径减小，大大提高超细粉的回收效率。

我们专门设计的双旋风回收器，实际应用能够大大提高回收效率。风量配置好的时候，可以达到96-98%的回收效率。目前，该双旋风已经在多家客户开始使用。很多客户的大旋风器回收效率很低，粉末使用率只有80%多，我们仅仅用双旋风更换原来的大旋风，其他设备没有改变，回收效率就大大提高。

为了满足铝型材涂装需要快速简便换色的要求，我们在双旋风的下部分专门设计了一个气压快接头，在换色清洗时很方便的进行换色和清洗，得到客户欢迎。

旋风器的分离效果是业内研究很多年仍然没有十分完善的课题。分离的效果好坏直接影响涂装的成本和质量。其中还有和陆地哦工作可以做。图6是我们为一家液体涂装线上设计安装的带双旋风器的粉末涂料设备。

 

图6 带双旋风的粉末涂装设备