盧晨宇

（大慶石油管理局有限公司裝備制造分公司，黑龍江大慶 163000）

0 引言

在工業(yè)制造中，很多產(chǎn)品通過(guò)表面處理技術(shù)達(dá)到裝飾、耐久和防腐蝕的目的。其中，涂裝工藝比較繁瑣且操作復(fù)雜，能源消耗大，是產(chǎn)品制造中的污染和耗能大戶。因此，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能生產(chǎn)，需要進(jìn)一步了解涂裝車間設(shè)備能耗情況，改進(jìn)傳統(tǒng)工藝，提高節(jié)能效率。實(shí)現(xiàn)涂裝節(jié)能，順應(yīng)當(dāng)前綠色發(fā)展的理念，可以提升工業(yè)制造的競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)涂裝工藝的可持續(xù)發(fā)展。

1 涂裝車間耗能特點(diǎn)和節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 主要耗能特點(diǎn)

（1）涂裝車間包括加工設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備，加工設(shè)備有水洗設(shè)備、脫脂設(shè)備和電泳設(shè)備等；運(yùn)輸設(shè)備主要是懸掛輸送鏈和地面輸送鏈等。其他的照明設(shè)備和給排水設(shè)備等也會(huì)產(chǎn)生能耗，這些設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量不等，因此涂裝車間的能耗設(shè)備存在種類和數(shù)量都比較多的特點(diǎn)。因此，在對(duì)涂裝車間進(jìn)行節(jié)能技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要考慮到各種設(shè)備和設(shè)施；

（2）涂裝車間由于生產(chǎn)設(shè)備、動(dòng)力源和生產(chǎn)工藝等不同，因此消耗的能源種類也存在差異，比如一般的加工工序、輸送設(shè)備主要消耗電能，而烘爐工序主要采用電能和燃?xì)饽茉?，要明確各項(xiàng)能耗工藝消耗能源的種類，才能進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行能耗分析和節(jié)能改造。

1.2 涂裝節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

在工業(yè)進(jìn)步和工藝水平提高過(guò)程中，我國(guó)涂裝技術(shù)和設(shè)備經(jīng)歷了從手工、機(jī)械到自動(dòng)生產(chǎn)線3 個(gè)階段，涂裝工藝流程一般是前處理和打磨、涂裝、流平、干燥或者固化以及三廢處理。20世紀(jì)50年代，我國(guó)開始從蘇聯(lián)引進(jìn)發(fā)展涂裝設(shè)備，到了60年代開始出現(xiàn)自行化生產(chǎn)。這一階段，我國(guó)涂裝設(shè)備的發(fā)展主要集中于防腐性能的提升，之后耗能特性開始受到重視，實(shí)際中也應(yīng)用了多項(xiàng)節(jié)能措施。國(guó)外涂裝車間設(shè)備節(jié)能，主要是對(duì)涂裝線的改進(jìn)，在中涂和面漆烘干室將新鮮空氣注入，以排出其中廢氣。還可降低冬季通風(fēng)系統(tǒng)的熱量消耗，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

2 涂裝車間工藝設(shè)備耗能分析及節(jié)能意義

2.1 涂裝工藝與設(shè)備

以液體油漆噴涂工藝為例，各類需要進(jìn)行涂裝的工件，要經(jīng)過(guò)脫脂、清洗、掛工件、噴漆、烘干和檢驗(yàn)等工序，最后包裝入庫(kù)。脫脂需要使用溶劑將工件外殼的污漬清除，之后用常流水沖洗零件外表面，掛上生產(chǎn)線。之后采用人工方式噴漆，噴涂完畢后用烘干箱烘干。類似的涂裝工藝工序多、設(shè)備多，很多設(shè)備都要使用電能、水資源和燃?xì)獾?，?huì)產(chǎn)生大量能耗。

2.2 設(shè)備節(jié)能的意義

企業(yè)要提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，要從技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)效益兩方面著手，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，可以有效降低生產(chǎn)成本。在工業(yè)制造中，涂裝車間會(huì)產(chǎn)生很大的能源消耗，會(huì)對(duì)產(chǎn)品單價(jià)成本控制產(chǎn)生很大影響。提高企業(yè)利潤(rùn)和生產(chǎn)效益，就要提高能源利用效率，減少能源浪費(fèi)，并不斷應(yīng)用節(jié)能技術(shù)。

3 涂裝車間設(shè)備節(jié)能方面存在的問(wèn)題

3.1 用電系統(tǒng)存在的問(wèn)題

（1）電力垃圾。用電系統(tǒng)中存在很多電力垃圾，使用電效率降低并且會(huì)沖擊破壞所有的用電設(shè)備，比如瞬變會(huì)使電機(jī)運(yùn)行溫度升高，每升高1 ℃會(huì)增加4%左右的電耗。此外，電力垃圾多為有害電能，長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)沖擊破壞用電設(shè)備，使設(shè)備壽命減短并增加維修次數(shù)和費(fèi)用。

（2）電能過(guò)剩。在用電系統(tǒng)中，供電電壓比設(shè)備額定電壓高，會(huì)危害到設(shè)備質(zhì)量和使用壽命，并加大電能消耗。動(dòng)力用電設(shè)備中，如果電機(jī)處于恒定負(fù)荷，在負(fù)荷變動(dòng)下可能出現(xiàn)輕載或空載，進(jìn)而產(chǎn)生電能浪費(fèi)。

3.2 其他問(wèn)題

照明系統(tǒng)存在一個(gè)開關(guān)控制多盞照明燈的問(wèn)題；輸送電機(jī)冷卻中，由于涂裝車間夏季溫度高容易燒壞電機(jī)，在壓縮空氣冷卻中，空氣管路缺乏自動(dòng)控制閥門，停線時(shí)無(wú)法控制壓縮空氣會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)；涂裝車間沒(méi)有設(shè)置獨(dú)立的計(jì)量表計(jì)，無(wú)法正常統(tǒng)計(jì)消耗，不便進(jìn)行動(dòng)能管理。

4 現(xiàn)階段節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

4.1 噴漆室節(jié)能技術(shù)

利用排風(fēng)循環(huán)再利用技術(shù)，在噴漆室內(nèi)設(shè)置水性噴涂涂料、新式干式漆霧捕集設(shè)備和排風(fēng)循環(huán)再利用設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)80%以上排風(fēng)循環(huán)利用；機(jī)器人和靜電旋杯技術(shù)，可以降低噴漆室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)能耗，同時(shí)可減少作業(yè)長(zhǎng)度1/2 左右，減少其消耗的電能和水資源等。

4.2 烘干室節(jié)能技術(shù)

烘干室節(jié)能可通過(guò)改進(jìn)烘干室結(jié)構(gòu)、材料、強(qiáng)冷室開機(jī)控制等實(shí)現(xiàn)，此外當(dāng)前還可應(yīng)用RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，蓄熱式熱力焚化爐）煙氣余熱利用技術(shù)。這種技術(shù)可處理烘干設(shè)備供熱系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)煙氣排放等產(chǎn)生的熱損失，對(duì)煙氣余熱進(jìn)行回收利用，可以預(yù)熱烘干設(shè)備新進(jìn)空氣，并為公用動(dòng)力系統(tǒng)等提供熱能。熱量流動(dòng)如圖1 所示。

圖1 烘干室熱量流動(dòng)

4.3 前處理設(shè)備節(jié)能措施

涂裝前處理設(shè)備中水泵的數(shù)量較多，節(jié)能措施主要通過(guò)電機(jī)變頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。此外，一些涂裝車間會(huì)連接起水洗噴淋泵和車體自動(dòng)檢測(cè)裝置，可以使水泵低耗能運(yùn)行。采用新型前處理藥品，設(shè)備節(jié)能效果也比較好，比如在低溫狀態(tài)下應(yīng)用脫脂劑，脫脂劑的除油效果好，部件可以有效降低槽液溫度，還可以降低鍋爐負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

5 涂裝車間節(jié)能技術(shù)改進(jìn)策略

5.1 噴漆室排出空氣的熱量回收

可以從車間廠房外吸入新鮮空氣，經(jīng)過(guò)空調(diào)裝置處理后送入噴漆室，使其作業(yè)環(huán)境達(dá)到要求。冬季噴漆室排出的部分熱量會(huì)被空氣帶走，為減少熱量流失，使用新型的噴漆室送風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)通過(guò)的空氣進(jìn)行熱交換和濕度交換。吸收進(jìn)入空氣中的熱量、水分，并將其排放到低溫空氣中，新鮮空氣進(jìn)入噴漆室，廢氣排到室外，不僅可以升高噴漆室溫度，并且減少了熱量消耗。

5.2 空調(diào)設(shè)備節(jié)能改進(jìn)

涂裝工藝對(duì)溫度、濕度和風(fēng)量有著嚴(yán)格的要求，要將其穩(wěn)定控制在理想情況下，因此空調(diào)器的能耗也很大。在改進(jìn)中，如果其停線時(shí)間較長(zhǎng)，就要評(píng)估停機(jī)節(jié)能效益和重新啟動(dòng)產(chǎn)生能耗間的關(guān)系，節(jié)能較大時(shí)可停機(jī)處理。停線時(shí)間比較短時(shí)，可以降低工作負(fù)荷來(lái)維持其低能耗運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能耗的降低，在產(chǎn)線恢復(fù)時(shí)及時(shí)啟動(dòng)卻不會(huì)增加能耗，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

5.3 干燥爐設(shè)備節(jié)能改進(jìn)

為保證生產(chǎn)中及時(shí)應(yīng)用干燥爐，會(huì)對(duì)其升溫，但干燥爐每臺(tái)的功率30 kW，并產(chǎn)生較大的燃?xì)庀?。而各種干燥爐，如密封膠干燥爐、中涂干燥爐和上涂干燥爐達(dá)到適宜溫度的時(shí)間不一，因此可采用差分控制方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能。比如電泳干燥爐和密封膠干燥爐，先將電泳干燥爐開啟35 min 再開啟密封膠干燥爐，減少不必要的能源浪費(fèi)。干燥爐開啟做好時(shí)間升降排序，先開啟預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)的設(shè)備，最后開啟預(yù)熱時(shí)間段的設(shè)備，減少空運(yùn)行設(shè)備以節(jié)省能源。

6 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中，低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，要積極改進(jìn)涂裝車間的工藝和設(shè)備，在保證生產(chǎn)的基礎(chǔ)上最大限度降低能耗，加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的研究應(yīng)用，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。