Buồng sơn máy biến áp ( có thu hồi )

Buồng Sơn Máy Biến Áp Khác Buồng Phun Sơn Thông Thường Ở Đâu

Buồng sơn máy biến áp khác buồng phun thông thường ở khổ lọt lòng, cách đưa vật sơn ra vào và lưu lượng khí hút. Cả ba đều bắt nguồn từ một dữ kiện duy nhất: vật sơn quá nặng để treo.

Một máy biến áp phân phối cỡ trung nặng từ vài trăm kilogram tới vài tấn. Xích tải treo không gánh nổi tải đó, nên vật phải nằm trên xe goòng chạy trên ray, và buồng phải mở cửa ở cả hai đầu để xe goòng đi xuyên qua. Đây là khác biệt gốc, nó chi phối toàn bộ phần còn lại của thiết kế.

Khoảng hở thao tác là điểm thứ hai. Người phun phải đi được quanh vật và xoay súng nhiều hướng, nên khổ lọt lòng của buồng sơn máy biến áp luôn phải cộng thêm phần đứng thao tác vào mỗi bên. Một buồng tính sát khổ vật sẽ chạy được đúng một lần, sau đó xưởng phải sơn dặm bên ngoài.

Điểm thứ ba ít người để ý nhất: cụm hút phải tính theo lượng bột thật mà cánh tản nhiệt ngốn mỗi mẻ, không tính theo thể tích buồng. Ba khác biệt đó dẫn tới 3 yêu cầu kỹ thuật mà buồng phun hàng nhẹ không cần đáp ứng:

• Kết cấu nền và ray: Nền buồng phải chịu tải của xe goòng cộng vật sơn, và ray trong buồng phải thẳng hàng với ray ngoài để xe không kẹt ở bậu cửa.
• Cửa hai đầu đóng mở nhanh: Cửa mở càng lâu thì bột thoát ra càng nhiều, nên hai cánh cần cơ cấu gọn và kín khít khi đóng.
• Lưu lượng hút theo tiết diện cửa: Vận tốc gió qua mặt cửa phải đủ giữ bột lại, nhưng không được mạnh tới mức kéo bột vừa bám khỏi bề mặt.

Ba yêu cầu này giải thích vì sao không thể lấy một buồng phun tiêu chuẩn rồi nới rộng ra để dùng cho máy biến áp. Kích thước chỉ là phần nhìn thấy được, phần quyết định nằm ở tải trọng nền, độ kín cửa và cân bằng khí. An Khanh dựng buồng sơn máy biến áp từ bản vẽ vật sơn của khách rồi mới tới khổ buồng.

Buồng sơn máy biến áp vách panel trắng, khung thép và phễu hứng bột dưới chân buồng

Cấu Tạo Buồng Sơn Máy Biến Áp Bán Tự Động

Một buồng sơn máy biến áp bán tự động gồm 6 cụm thiết bị, hỏng cụm nào cũng làm lớp sơn lỗi theo một kiểu khác nhau. Dưới đây là 6 cụm đó cùng vai trò thực tế của từng cụm:

• Vách buồng kín: Các tấm panel ghép thành khoang kín, giữ bột không phát tán ra xưởng và tạo hướng khí ổn định cho người phun.
• Cửa hai đầu: Hai cánh cửa cho xe goòng đi xuyên qua buồng, đóng mở bằng bảng điều khiển đặt ngay vị trí thao tác.
• Hệ hút bột sơn: Quạt hút kéo bột dư khỏi vùng phun và dẫn về cụm thu hồi, đồng thời giữ tầm nhìn cho người phun.
• Cyclone thu hồi: Cyclone tách bột thô khỏi dòng khí bằng lực ly tâm để đưa bột quay lại sản xuất.
• Lọc bụi thứ cấp: Bộ lọc túi vải giữ phần bột mịn mà cyclone không tách được, trước khi khí thoát ra ngoài.
• Súng phun bán tự động: Người vận hành cầm súng phun trực tiếp, chủ động chọn góc và khoảng cách cho từng vùng của vật sơn.

Sáu cụm này chia thành 2 nhóm. Vách, cửa và hệ hút quyết định môi trường bên trong buồng sơn máy biến áp, còn súng phun và tay nghề người thợ quyết định chất lượng lớp phủ trên từng chi tiết. Đây chính là chỗ 2 xưởng dùng cùng một buồng vẫn cho ra kết quả khác nhau.

Vách Buồng, Hai Cửa Và Hướng Khí Hút

Vách buồng và hướng khí hút quyết định bao nhiêu phần bột ở lại trong buồng sơn máy biến áp. Khí phải đi từ phía sau lưng người phun, qua vật sơn, rồi vào miệng hút. Đi đúng chiều thì bột dư bị kéo về cụm thu hồi và người thợ không hít phải bột. Đi ngược chiều thì bột tạt vào mặt người phun và bám lên vùng vừa sơn xong, gây rỗ bề mặt.

Cửa hai đầu là điểm yếu cố hữu của kiểu buồng này. Mỗi lần mở cửa cho xe goòng vào hoặc ra, buồng mất áp và bột tràn theo. Cách xử lý không phải là hút thật mạnh, vì gió mạnh sẽ bóc luôn lớp bột vừa bám. Cách đúng là làm cửa kín khít khi đóng và đặt miệng hút sao cho dòng khí ổn định ngay cả lúc cửa hé.

Súng Phun Bán Tự Động Và Cách Phun Cánh Tản Nhiệt

Cánh tản nhiệt là chỗ khó phun nhất trên một máy biến áp, và đây là lý do buồng sơn máy biến áp chọn cấu hình bán tự động thay vì súng tự động cố định. Các lá thép ghép song song tạo ra khe hẹp và sâu. Bột sơn mang điện tích khó chui vào khe, nên mép ngoài bám dày trong khi đáy khe mỏng hoặc còn trơ kim loại.

Hiện tượng này gọi là hiệu ứng lồng Faraday. Bột tích điện bám vào mép khe tạo một lớp điện tích cục bộ, lớp đó che chắn phần bên trong và biến đáy khe thành vùng chết về điện. Súng tự động phun theo quỹ đạo cố định nên không xử lý được, còn người thợ cầm súng thì xử lý được bằng 3 thao tác:

• Hạ điện áp súng: Đưa điện áp về khoảng 40 tới 60 kV để giảm đám mây ion dư đang đẩy bột ra khỏi khe.
• Phun khe trước, mặt phẳng sau: Lúc vật còn sạch thì bề mặt tiếp đất chưa có lớp bột tích điện cản đường, nên bột vào khe dễ hơn.
• Đưa đầu súng vào khe rồi rút chậm: Giảm áp khí và kéo súng lùi từ từ cho phép bột đi tới đáy khe thay vì dội ngược ra ngoài.

Ba thao tác trên là kỹ năng của người vận hành, không phải tính năng của thiết bị. An Khanh hướng dẫn trực tiếp phần này khi chạy thử tại xưởng khách, vì một buồng sơn máy biến áp dựng đúng vẫn cho ra hàng lỗi nếu người phun xử lý sai cụm cánh tản nhiệt. Nhân sự đứng súng là người của xưởng, An Khanh bàn giao thiết bị và đào tạo vận hành.

Phun cụm cánh tản nhiệt máy biến áp, thấy rõ kẹp tiếp địa và bình cấp bột cạnh vị trí thao tác

Cụm Cyclone Thu Hồi Bột Sơn Và Lọc Bụi Thứ Cấp

Cụm thu hồi của buồng sơn máy biến áp làm việc theo hai tầng. Cyclone dùng lực ly tâm tách bột thô khỏi dòng khí để đưa về máy rây rồi quay lại bình cấp bột. Bộ lọc túi vải giữ nốt phần bột mịn mà cyclone không tách nổi, trước khi khí thoát ra ngoài.

Chia hai tầng như vậy có lý do thực tế. Cyclone không có bộ phận chuyển động và không cần thay vật tư, nên phần bột thu về gần như không tốn chi phí. Bộ lọc túi vải phải giũ và thay định kỳ, vì vậy càng để cyclone gánh nhiều thì chi phí vận hành càng thấp. Với vật sơn nhiều bề mặt như máy biến áp, chênh lệch này cộng dồn rất nhanh.

Cụm cyclone và quạt hút đặt ngoài vách buồng, nối vào miệng hút bằng ống mềm

Cyclone Thu Hồi Được Bao Nhiêu Bột Sơn

Buồng phun có cụm thu hồi do An Khanh chế tạo đạt hiệu quả thu hồi bột lên đến 95%. Cần đọc con số này cho đúng: 95% là phần bột dư được giữ lại và đưa trở về sản xuất, không phải mức tiết kiệm sơn của cả dây chuyền. Các bảng chào hàng thường gộp 2 cách nói đó làm một, khiến chủ đầu tư kỳ vọng sai.

Quy đổi sang chi phí, một hệ thống thiết kế đúng ngay từ đầu giúp giảm 20% tới 30% hao phí bột sơn so với hệ lắp chắp vá. Phần chênh lệch đến từ bột dư quay lại sản xuất thay vì đổ bỏ, và từ việc ít phải sơn lại nhờ lớp phủ đều hơn.

Hiệu suất thực tế còn phụ thuộc cỡ hạt bột, lưu lượng quạt và tần suất đổi màu. Bột càng mịn thì phần cyclone tách được càng giảm. Vì vậy An Khanh chọn đường kính cyclone và công suất quạt theo loại bột mỗi xưởng đang dùng, không lắp một cỡ chung cho mọi buồng sơn máy biến áp.

Đổi Màu Và Vệ Sinh Cụm Thu Hồi

Đổi màu là thao tác tốn thời gian nhất trên bất kỳ hệ thu hồi nào, vì phải làm sạch toàn tuyến từ buồng, ống dẫn, cyclone cho tới bình cấp bột. Sót một lượng nhỏ bột màu cũ là mẻ sau bị lẫn màu, và lỗi này chỉ lộ ra sau khi hàng đã ra khỏi lò.

Điểm thuận lợi của nhóm máy biến áp là số màu rất ít, phần lớn đơn hàng chạy màu xám hoặc màu theo tiêu chuẩn của bên đặt. Với đặc thù đó, cyclone hợp lý hơn hẳn hệ lọc cartridge cho một buồng sơn máy biến áp, vì thu hồi rẻ hơn mà xưởng không phải trả giá cho khả năng đổi màu nhanh.

Vệ sinh định kỳ thì đơn giản: giũ bộ lọc theo lịch, kiểm tra ống mềm nối vào miệng hút, và xả bột đọng ở đáy cyclone. Ba việc này nằm trong hướng dẫn vận hành bàn giao cùng thiết bị. Xưởng muốn tách riêng cụm này có thể xem hệ thống cyclone thu hồi sơn lắp độc lập.

Thông Số Cần Gửi Để An Khanh Dựng Cấu Hình Buồng Sơn Máy Biến Áp

Đội kỹ thuật cần biết vật sơn và mặt bằng trước khi bàn tới giá. Báo giá một buồng sơn máy biến áp theo diện tích là cách làm ngược, vì cùng một diện tích có thể ứng với hai cấu hình chênh nhau rất xa về lưu lượng hút và tải trọng nền. Dưới đây là 8 thông số cần gửi, kèm lý do vì sao mỗi thông số lại quan trọng:

Tám thông số trên đủ để ra bản vẽ bố trí và danh mục thiết bị mà không phải hỏi lại nhiều vòng. Trong đó độ dày thép và khí nén hay bị bỏ sót nhất, dù cả hai ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng lớp phủ. Chưa có đủ số liệu thì An Khanh khảo sát tận xưởng để đo thay, và bước khảo sát này không tính phí.

Buồng Sơn Máy Biến Áp Trong Dây Chuyền Đồng Bộ

Buồng sơn máy biến áp chỉ là một mắt xích, chất lượng lớp phủ cuối cùng phụ thuộc cả tuyến chứ không riêng khâu phun. Trọn gói 5 công đoạn của dây chuyền sơn tĩnh điện đều do An Khanh nhận, từ bể xử lý hóa chất tới lò đóng rắn. Bảng dưới đây liệt kê 5 công đoạn cùng điểm quyết định của từng công đoạn:

Trong 5 công đoạn trên, đóng rắn là chỗ các xưởng hay tính sai nhất. Bột sơn đóng rắn ở 180 tới 200 độ C và phải giữ ổn định tối thiểu 6 tới 10 phút, nhưng mốc đó tính từ lúc kim loại đạt nhiệt, không phải từ lúc đóng cửa lò. Với vật thép dày 6 tới 10 mm, riêng phần gia nhiệt đã mất 15 tới 25 phút, nên tổng thời gian trong lò rơi vào khoảng 25 tới 35 phút.

Bỏ qua phần gia nhiệt là nguyên nhân phổ biến nhất của lỗi sơn chưa chín. Lớp sơn nhìn thì đẹp nhưng mềm, bám kém và bong sau 3 tới 6 tháng. Đây là lý do lò đi kèm buồng sơn máy biến áp không thể lấy công suất của lò sấy hàng nhẹ.

Lò sấy kiểu mẻ đặt nối tiếp sau buồng phun, xe goòng chạy thẳng từ buồng vào lò

Cửa lò mở, thấy rõ vách trong và tuyến ray dẫn xe goòng chở máy biến áp vào lò

An Khanh làm nghề thiết kế, chế tạo và lắp đặt thiết bị sơn tĩnh điện đã 30 năm, từ 1996. Toàn bộ hạng mục cơ khí trong bảng trên đều gia công tại xưởng nhà ở Hóc Môn, nên xưởng khách làm việc trực tiếp với đơn vị chế tạo thay vì qua trung gian.

Dự Án Buồng Sơn Máy Biến Áp An Khanh Đã Triển Khai

Dự án dưới đây là một hệ buồng sơn máy biến áp bán tự động kèm cụm cyclone thu hồi, An Khanh thiết kế và lắp đặt cho một xưởng cơ khí tại Thủ Đức, TP.HCM. Vật sơn là lõi và vỏ máy biến áp phân phối khổ lớn, đưa vào buồng bằng xe goòng và cẩu.

Dự án: Hệ buồng sơn máy biến áp bán tự động kèm cyclone thu hồi bột, xưởng cơ khí tại Thủ Đức, TP.HCM.

Hạng mục: Buồng phun vách panel hai cửa, hệ hút bột, cụm cyclone kèm lọc bụi thứ cấp, lò sấy kiểu mẻ và tuyến ray xe goòng.

Phạm vi thực hiện: Khảo sát mặt bằng, thiết kế bố trí, chế tạo tại xưởng Hóc Môn, lắp đặt tại công trình, chạy thử với vật sơn thật và hướng dẫn vận hành cho nhân sự của xưởng.

Tấm ảnh trên cho thấy đúng chi tiết quyết định của một buồng sơn máy biến áp. Xe goòng phải được căn khớp tuyến ray ngay từ ngoài cửa, vì hạ vật nặng vài tấn xuống rồi thì chỉnh lại rất mất thời gian và cửa buồng phải mở lâu. Đó là lý do An Khanh làm tuyến ray trong và ngoài buồng thành một hệ liền mạch.

Kỹ thuật viên An Khanh căn chỉnh đầu đốt và cân nhiệt lò sấy trước khi bàn giao cho xưởng

Phần lắp đặt tại công trình do đội kỹ thuật An Khanh trực tiếp làm, gồm cả căn chỉnh đầu đốt và cân nhiệt lò sấy. Đây là bước không thể làm từ xa, vì mỗi nhà xưởng có chiều cao, hướng gió và nguồn nhiên liệu khác nhau. Sau bàn giao, xưởng chạy hệ bằng nhân sự của chính họ. Xưởng cần cấu hình khác có thể xem buồng phun sơn tĩnh điện tự động cho hàng loạt nhỏ chạy xích tải, hoặc hệ thống xử lý hóa chất tự động cho khâu tiền xử lý.

Câu Hỏi Kỹ Thuật Trước Khi Đầu Tư Buồng Sơn Máy Biến Áp

Bốn câu dưới đây là những thắc mắc đội kỹ thuật nhận nhiều nhất khi tư vấn một buồng sơn máy biến áp, xếp theo thứ tự chủ đầu tư thường hỏi:

Buồng sơn máy biến áp cần khổ lọt lòng bao nhiêu?

Khổ lọt lòng bằng khổ vật sơn lớn nhất cộng khoảng hở thao tác mỗi bên và phần trên đầu. Không có con số chung cho mọi buồng sơn máy biến áp, vì máy phân phối và máy biến áp lực chênh nhau rất xa về kích thước. Đội kỹ thuật tính khổ buồng từ bản vẽ vật sơn của khách rồi đối chiếu với chiều cao nhà xưởng.

Vì sao sơn ở khe cánh tản nhiệt hay mỏng hơn mặt ngoài?

Do hiệu ứng lồng Faraday. Bột tích điện bám vào mép ngoài của khe tạo lớp điện tích che chắn phần bên trong, khiến đáy khe thành vùng chết về điện và hút bột rất yếu. Cách xử lý là hạ điện áp súng về khoảng 40 tới 60 kV, phun khe trước khi phun mặt phẳng, và đưa đầu súng vào khe rồi rút chậm ra với áp khí thấp.

Máy biến áp nặng thì cần sấy bao lâu mới đủ?

Tổng thời gian trong lò thường rơi vào 25 tới 35 phút với vật thép dày 6 tới 10 mm, không phải 10 phút như nhiều xưởng vẫn tính. Bột sơn cần giữ 180 tới 200 độ C trong tối thiểu 6 tới 10 phút, nhưng mốc đó tính từ khi kim loại đạt nhiệt. Riêng phần gia nhiệt cho vật nặng đã mất 15 tới 25 phút.

An Khanh có nhận sơn gia công máy biến áp không?

Không. An Khanh thiết kế, chế tạo và lắp đặt thiết bị cùng dây chuyền sơn tĩnh điện, không nhận sơn gia công thuê. Xưởng có nhu cầu sơn máy biến áp sẽ được tư vấn cấu hình hệ thống sơn tĩnh điện phù hợp để tự chủ khâu hoàn thiện bề mặt.

Bốn câu hỏi trên là những điểm được hỏi nhiều nhất khi chủ đầu tư cân nhắc một buồng sơn máy biến áp. Xưởng đang có bản vẽ vật sơn và mặt bằng thì đội kỹ thuật ước lượng được cấu hình ngay trong lần trao đổi đầu tiên. Nguyên lý chung của công nghệ này có thể xem thêm ở tài liệu powder coating trên Wikipedia.