馮廣財(cái)

機(jī)械工業(yè)第五設(shè)計(jì)研究院設(shè)總部，天津 300190

0 引言

眾所周知，水資源短缺是我國(guó)的基本國(guó)情。我國(guó)人均水資源少（不足2200m3）約為世界人均水資源占有量的1/4；全國(guó)水資源分布不均衡，總體上分布形式是南方多，北方少；同時(shí)，也存在年際降雨的變化較大，近年來(lái)水災(zāi)旱災(zāi)頻繁出現(xiàn)。目前，我國(guó)的水資源利用情況是：水資源利用率整體不高、水資源利用方式粗放、節(jié)水意識(shí)淡薄。隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，水資源問(wèn)題日益突出，已嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

節(jié)水是指采取現(xiàn)實(shí)可行的綜合措施，減少水的損失和浪費(fèi)，提高用水效率，合理和高效利用水資源。我國(guó)政府已相當(dāng)重視節(jié)水措施的推行，節(jié)水將作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重大國(guó)策長(zhǎng)期堅(jiān)持，“十一五”期間就已明確提出建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的規(guī)劃。節(jié)水型社會(huì)的建設(shè)包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)等各行各業(yè)的建設(shè)，工業(yè)節(jié)水僅為節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的一個(gè)方面。所謂工業(yè)節(jié)水是指通過(guò)加強(qiáng)管理，采取技術(shù)上可行的，經(jīng)濟(jì)上合理的節(jié)水措施，減少工業(yè)用水量和取水量，提高用水效率，合理利用水資源，保證工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 熱處理裝備節(jié)水措施

1.1 工藝設(shè)備

1.1.1 加熱設(shè)備

熱處理加熱設(shè)備用水主要是設(shè)備冷卻用水，用來(lái)吸收或轉(zhuǎn)移加熱設(shè)備的多余熱量，以保證設(shè)備的正常工作。設(shè)備冷卻水屬于間接冷卻水范疇，在熱處理車間內(nèi)應(yīng)用較為普遍，例如氣體滲碳爐循環(huán)風(fēng)扇軸承的冷卻、鹽爐電極的冷卻、真空爐爐體及真空泵的冷卻、感應(yīng)加熱設(shè)備電源及感應(yīng)器的冷卻等等。為減少工業(yè)用水量，達(dá)到節(jié)水的目前，在設(shè)備選型時(shí)應(yīng)注意節(jié)能節(jié)水型設(shè)備的選擇。譬如在高頻感應(yīng)加熱設(shè)備中，全固態(tài)高頻設(shè)備與電子管式高頻設(shè)備相比冷卻水用量較少，節(jié)水效果明顯。例如同樣是80kW的輸出功率，電子管式振蕩器冷卻水耗量9.6m3/h，晶體管逆變器冷卻水耗量?jī)H為2.4m3/h。

1.1.2 清洗設(shè)備

熱處理工廠污水的產(chǎn)生主要是在零件清洗工序，相對(duì)于涂裝、化工等行業(yè)熱處理行業(yè)污水的排放量很少，也沒(méi)有相關(guān)的強(qiáng)制性規(guī)定要求熱處理工廠內(nèi)單獨(dú)建設(shè)污水處理系統(tǒng)，因此即使是大型國(guó)有熱處理工廠也很少有單獨(dú)建設(shè)的污水處理系統(tǒng)。大部分國(guó)有工廠選擇將污水收集后定期送到專業(yè)的污水處理公司來(lái)處理，而相當(dāng)一部分民營(yíng)企業(yè)則利用目前監(jiān)管不完善的漏洞選擇將污水偷偷直接排放，造成了附近水資源的污染。避免污水直排現(xiàn)象的發(fā)生，除相關(guān)環(huán)保部門加大監(jiān)管力度外，節(jié)水、環(huán)保知識(shí)的普及與宣傳也是必不可少的，同時(shí)行業(yè)內(nèi)也應(yīng)該加大環(huán)保型清洗設(shè)備的推薦和普及。

熱處理清洗設(shè)備種類很多，總體上可大致分為以下三種：一般清洗設(shè)備、超聲波清洗設(shè)備、脫脂爐清洗設(shè)備、真空清洗設(shè)備。真空清洗設(shè)備屬于環(huán)保型清洗設(shè)備，是采用對(duì)金屬切削液、防銹油和淬火油等有良好溶解性的環(huán)保型碳?xì)浠衔餅榍逑磩ㄟ^(guò)在真空狀態(tài)下用溶劑和溶劑蒸汽對(duì)工件進(jìn)行有效清洗，然后真空負(fù)壓干燥工件，同時(shí)再生裝置在真空負(fù)壓狀態(tài)下對(duì)溶劑進(jìn)行蒸餾，并冷凝回收溶劑，廢液分離后單獨(dú)排出。設(shè)備在選擇過(guò)程中，環(huán)保節(jié)能型設(shè)備應(yīng)該是首先推薦和考慮的，然而并不是所有的工件均適合采用真空清洗設(shè)備，具體選擇何種清洗設(shè)備，這與零件對(duì)潔凈度要求、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)批量及工件外形尺寸等多種因數(shù)相關(guān)。

1.2 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分為密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相比，密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯，冷卻水在設(shè)備內(nèi)閉路循環(huán)、水質(zhì)干凈、無(wú)雜物進(jìn)入，冷卻系統(tǒng)不需要另設(shè)水池，設(shè)備電力安裝容量小，體積小、安裝方便等，尤其是節(jié)水效果顯著。

下面以流量100m3/h設(shè)備冷卻水為例對(duì)不同的循環(huán)冷卻系統(tǒng)（密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)與敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)）的耗水量進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算比較。

前提假設(shè)：設(shè)備冷卻水流量100m3/h，設(shè)備年時(shí)基數(shù)5230h（一般熱處理設(shè)備、三班制），設(shè)備利用率85%。

1）開(kāi)式冷卻塔耗水量為：噴淋水的飄逸量+水池蒸發(fā)量（流量越大、水池越大、水的蒸發(fā)量越大，耗水越多）

開(kāi)式冷卻塔噴淋水飄逸率為2%～3%；

年耗水量=100m3/h×2%×5230h×85%=8891m3。

2）閉式冷卻塔耗水量為：噴淋泵所噴淋到冷卻管上的水的飄逸量，無(wú)水池不存在水池蒸發(fā)量。

閉式冷卻塔噴淋飄逸率為0.1%～1%；

年耗量=46m3/h×1%×5230h×85%=2045m3。

由此可見(jiàn)，在假設(shè)條件下，僅飄逸量一項(xiàng)閉式冷卻塔與開(kāi)式冷卻塔相比，年節(jié)水可達(dá)6846m3。熱處理車間冷卻循環(huán)系統(tǒng)主要包括兩項(xiàng)，一項(xiàng)是上述的設(shè)備冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，一項(xiàng)是淬火介質(zhì)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)于閉式冷卻塔的應(yīng)用在淬火介質(zhì)冷卻循環(huán)系統(tǒng)中仍然是適用的，而且設(shè)備供應(yīng)商開(kāi)發(fā)出了淬火介質(zhì)專用的密閉式冷卻器，效果理想，可以推廣使用。

2 管理與宣傳

建立健全節(jié)水管理制度，對(duì)各工序工位的用水量應(yīng)做硬性規(guī)定，并嚴(yán)格監(jiān)督管理，把節(jié)水措施落實(shí)到實(shí)處。由于水管的老化，對(duì)于老車間“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象總是時(shí)有發(fā)生，這也造成了水資源的大量浪費(fèi)。只有加強(qiáng)管理將責(zé)任落實(shí)到部門、落實(shí)到個(gè)人，才能較少這種情況發(fā)生。加大節(jié)水宣傳力度，增強(qiáng)員工節(jié)水意識(shí)，發(fā)揮每個(gè)人的主觀能動(dòng)性，真正做到人人參與節(jié)水工作。

無(wú)論是先進(jìn)的管理措施還是節(jié)水技術(shù)，最后的實(shí)施者還是企業(yè)的員工，所以只有每個(gè)員工節(jié)水意識(shí)提高了，行動(dòng)上才能自覺(jué)落實(shí)節(jié)水工作。

3 結(jié)論

節(jié)水型企業(yè)就是采用先進(jìn)適用的管理措施和節(jié)水技術(shù)，使企業(yè)用水效率達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平的企業(yè)。隨著管理措施的完善、節(jié)水技術(shù)的成熟，熱處理行業(yè)內(nèi)對(duì)節(jié)水工作的重視和深入推進(jìn)，大部分企業(yè)達(dá)到節(jié)水型企業(yè)的目標(biāo)不是遙不可及的。節(jié)水型企業(yè)的建設(shè)不僅可以帶來(lái)明顯的社會(huì)效益，經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)客觀的。

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