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关于涂装行业节能减排问题


1前言

节能减排是 贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。作为汽车制造厂,节约型企业是走新型工业化道路的有 效途径,增强核心竞争力的根本要求,因此,我们需要加快技术创新,推广先进、成熟、可靠的技术装备和清洁工艺,最大限度的节约能源和减少污染排放。


2工艺规划中的节能技术


在汽车制造厂,涂装车间无疑是能耗大户,从我厂的能源使用状况可以看出,三个涂装车间占用全厂总能耗(电能)的80%以上,因此,如何实现涂装车间的能耗降低历来是所有涂装技术人员思考和改善的课题。


2.1工序和物流路威利斯娱乐注册送58首页的优化设置


由于面漆喷涂工序的能耗占涂装车间所有能耗的35%左右,提高面漆工序的小时均衡可有效减少能源的浪费,所以面漆喷涂之前的分色储 存和快速换色等功能需要在工艺设计时明确提出,减少面漆喷涂时的换色频率和调整时间。同样其他工序也需要尽量增加物流的灵活性和减少工序之间过渡段无效长 度。


另外,需要重点提出车间设计能力的负荷率过低和产品的匹配性,这些都会影响到车间的能耗成本,为了避免产能与实际生产存在出入,大 部分涂装车间采取了一次性规划,分期实施的方案,在第一期中按照预计最终总产量的一半进行设计,然后再根据销售情况续上二期项目,进行能力扩充,其中分期 建设的项目主要就是能耗相对较大的碱洗、磷化、电泳、烘干炉和面漆喷涂。如果后期需要导人大尺寸的新品种,前期在工艺设计时也仅仅考虑与产品相关的通过 性,与其热容量相关的设备性能放置在产品试生产之前进行改造。


2.2空调的合理设计


车间厂房、工位空调设计时一定要根据工位的特点,将空调进行整合,并分别提出各自的功能需求,例如整威利斯娱乐注册送58首页除了喷漆室需要对湿度控制外,其他工位对湿度可以不做要求,因为在潮湿季节除湿是需要消耗大量能耗。很显然达到相同温度下,不同的湿度所需要的能耗相差非常大,所以我们在空调的设计时一定要根据空调的功能进行分组, 将喷漆室的空调和其他人工工位空调,以及厂房空调分开设计,这样才能避免不必要的能耗浪费。在空调系统设计中,还应考虑回风利用。


另外,在厂房空调和工位的设计中,夏季降温通常采用冷冻水进行热交换,如果在空调内部设置水喷淋系统,我们通过焓湿图可以看出,喷 淋加湿的过程实际上是一个等焓变化的过程,当湿度增加后,温度就会相应降低,这样可以避免冷冻机组的开启,同样达到降低温度的目的,从而起到节能的作用。


2.3新材料和新工艺的应用


新工艺和新材料的应用中,目前大家关注的重点是“紧凑型”工艺,即3CIB和B1:B2工艺,采用该工艺,可以减少中涂喷涂和烘干,根据PPG公司的技术资料显示3CIB和BI:B2工艺可以节省能源约为4%和10%,。


实际上还有一些新材料的应用能够为涂装车间的能耗做出贡献,比如常温磷化、低温清洗和低温烘烤的电泳涂料等,所以作为涂装工艺员,我们必须时刻关注国际、国内一些新材料和新工艺的动向,这样才能及时的寻求节能降耗的技术方案和措施。


3节能设备在涂装车间的应用


3.1TNV设备的应用


随着环保要求的提高,涂装车间对VOC的排


放也控制的越来越严,传统的方式是通过增加RTO或RCO宋对烘干炉的排放的废气进行焚烧处理,但如果采用TNV焚烧炉,则可以将 燃烧炉和VOC废气净化燃烧装置合二为一,其工作原理是将烘干室排放含VOC(180℃)的废气,经焚烧炉外壳的废气热交换器加热到500CC后经燃烧喷 嘴四周与天然气一道燃烧,使燃烧室内温度达到750℃。在该状态下VOC净化率≥98%,同时烘干炉的废气经过燃烧产生的热值被烘干炉循环风重新利用。这 样就可以取消废气处理装置,节省废气处理装置所需的能耗。



3.2变频器在风机中的应用


在喷漆室的设计中,其中风机风量的选用一般考虑比实际使用要大,因为设计时需要考虑风速的可调和后续过滤材质风阻的增加,为了调节 各区段的风速与设定值匹配,通常采用多叶调节阀和变频器对风机风量进行调整,但这两种方式的能耗究竟有多大差距呢?下面以我厂一面漆喷漆室为例进行说明。


喷漆室的实际风量占额定风量的67.9%,总功率为486kW。根据GB12497对电机经济济运行管理的规定有如下的计算公式。


采用档板调节风量对应电机输入功率P与流量Q的关系为:

P≈[0.45+0.55(Q/Q0)2]PO(1)

式中:P0----额定流量时电机输入功率

Q0-额定流量

采用变频调节歪同等风量对应电机输入功率P与Pl的关系为:

PI=K×P

K=1-(Q/Qo)3/0.45+0.55(Q/Qo)2

如果采用多叶调节阀调节风量,则电机的功率为:

P=[0.45+0.55(0.679)2]×486=341.9kW

采用变频调节后,则电机的功率PI=K×P

K=1-(Q/Qo)3/0.45+0.55(Q/Qo)2

=1-(0.679)3/0.45+0.55(0.679)2-0.555

P1=K×P=0.555×341.9=189.75kW


所以采用变频调节风量后与采用多叶调节阀相比,节省341.9-189.75=152.15kw。


3.3前处理和电泳槽体的设计


前处理和电泳工序中槽体的人槽角度决定着槽体的容积大小,如果按照槽体宽×高=3.8m×4m高来进行设计,那么以30°和45°人槽,则在相同能力的情况下槽体长度相差+5.856m,容积相差+89m3, 能耗相差3.738E+005kj/℃,从该计算可以看出,工件人槽角度越大,那么就越节能,因此众多的设备制造商和汽车制造公司一起研发,开发了多功能 穿梭机(工件0—90°任意角度入槽)和双摆杆(工件45°入槽)等先进的输送系统,为减小槽体体积起到了裉大的促进作用。


3.4机器人和静电旋杯的应用


随着机器人+静电旋杯在面漆喷涂上的应用,涂装车间的空调系统的能耗也得到了极大的降低,采用该设备后,喷漆室的风速从原来手工 0.5m/s左右降低到0.3左右,相同长度的能耗也就降低了约40%,同时,采用机器人喷涂后,喷涂相同面积的喷漆室所需的长度也至少减少一半,综合几 方面的因素,采用机器人喷涂比手工喷涂相同面积的工件仅在空调系统中就节省约70%的能耗。


4设备的使用和管理


4.1设备的定检和维护


在日常生产过程中,需要定期对设备进行定期检查、维护和保养,这样可以保障设备的正常运转,减少无效的停工能耗,我厂提出的计划保全和自主保全目的就是减少由于设备故障而造成的停工。


另外还要定期对涂装车间所有的能耗设备进行检查,查找设备隐患,如各换热设备的换热效率是否下降,各槽体、管路以及烘干炉的保温材 质是否有破损,或则外壁板的温度异常等,如发现需要及时进行修补,避免能耗的浪费。还有需要提出的是保温措施的精细化,平时我们在做保温处理时都是针对槽 体、管路、空调风管等主要的设备,对一些小的部件往往忽略,例如管路中的阀门、接头等。


4.2设备运行时间


每天车间开始生产时,各工序的设备工作时间会存在不同步性,例如前处理开始进车时,需要一小时之后才能开始电泳烘干,为了节约能 源,我们应该根据设备的不同步而制定各工序设备开启的时间,特别是烘干炉、喷漆室空调等大的能耗设备更需要制定详细的开启时间。这也就要求车间技术人员需 要对所有丁序的升温或降温时间进行详细的观察和了解,从而制定各工序在不同的季节和不同环境温度开启的时间。


4.3良好的节能习惯


“勿以善小而不为,勿以恶小而为之”,这句话对能耗成本的管理也是至理名言,我们在日常生产过程中有许多点滴的节能措施都应该是我 们所关注和改善的,相反,许多看似微小的浪费我们也应该杜绝和禁止,譬如“人走灯熄”、夏天空调温度的合理调节等,可能单独一项小的改善我们看不出效果, 但不起眼的节约汇集在一起就能有很大的改观。


5结束语


涂装车间的节能降耗工作从最初的设计时,就需要从各个工序全方位的去思考,如何进行合理的规划和设计,在构思阶段就应该广泛的调研,和一些国内外知名的供应商进行技术交流,从而掌握目前国内先进的涂装T艺、材料和设备。


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