李永淵 薛國歡 李敏華 吳紹玉

（鄭州日產(chǎn)汽車有限公司，河南 鄭州451450）

如今，企業(yè)工廠的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在廠房內(nèi)需要做好通風(fēng)節(jié)能工作，就目前來看，我國的通風(fēng)節(jié)能技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家存在很大差距。一直以來，我國對汽車工業(yè)的節(jié)能減排給予了高度重視，所以，研究通風(fēng)節(jié)能技術(shù)具有重要的意義。

1 通風(fēng)節(jié)能技術(shù)方案研究

1.1 工程項(xiàng)目情況

本文論述主要選擇了某焊裝廠房的通風(fēng)工程進(jìn)行針對性研究，整體廠房的建筑總面積約為10 萬平方米，柱頂標(biāo)高為10m。在廠房內(nèi)設(shè)置了25 套空調(diào)機(jī)組，其風(fēng)量100000m3/h，共裝置了熱回收設(shè)備14 臺，空調(diào)機(jī)組的主要安裝地點(diǎn)設(shè)置在了空調(diào)機(jī)房里。冬季送風(fēng)服務(wù)取消，夏季主要負(fù)責(zé)送冷風(fēng)。

1.2 通風(fēng)工程相關(guān)系數(shù)

在制定送風(fēng)指標(biāo)以及通風(fēng)次數(shù)的過程中，主要是根據(jù)實(shí)際作業(yè)期間廠房的需求而定的，根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計算進(jìn)行確定，將換氣的次數(shù)控制在每小時3 次左右。

1.3 節(jié)能設(shè)備的選擇

1.3.1 轉(zhuǎn)輪型設(shè)備

轉(zhuǎn)輪型的節(jié)能設(shè)備主要由空氣過濾裝置、送風(fēng)設(shè)備、排風(fēng)設(shè)備、冷熱盤管等構(gòu)件組成，針對設(shè)備的類型來看，能夠分為新風(fēng)通道以及排風(fēng)通道兩種，就轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)來看，主要是通過復(fù)合材質(zhì)纖維以及蓄熱結(jié)構(gòu)組成，并且附帶驅(qū)動裝置。

針對這種轉(zhuǎn)輪型節(jié)能設(shè)備的使用來講，通過回收通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)熱能節(jié)約，但是在應(yīng)用中也存在較多的缺陷，首先要分析轉(zhuǎn)輪在工作中泄露的含量進(jìn)行檢測，如果是由系統(tǒng)壓差造成的，可以利用擋板將新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)分隔開。

從熱能的傳遞方式來看，主要分為顯熱轉(zhuǎn)輪以及全熱轉(zhuǎn)輪。前者的能量回收形式屬于顯熱熱型，耐腐蝕能力一般，熱回收率也比較低。后者的能量回收形式屬于全熱型，既可以回收顯熱，還具有吸濕性能，潛熱可以被回收，熱回收率約為80%。

1.3.2 熱管式節(jié)能裝置

該種節(jié)能裝置的主要組成構(gòu)件為熱管元件，該裝置也稱之為熱管換熱器。對于熱管管殼，其組成材料為鋁制品，內(nèi)部材料為鹵烴類混合物。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作溫度一般為40-80℃，換熱效率比價高，新風(fēng)和排風(fēng)的交叉泄漏率不超過1%，只對產(chǎn)生熱能的構(gòu)件進(jìn)行能量回收。

1.3.3 板式節(jié)能裝置

板式節(jié)能裝置主要有金屬板、非金屬塑料板。針對其他幾種節(jié)能設(shè)備來講，結(jié)構(gòu)較為簡單，但是回收的效率不高；針對空氣中的灰塵含量有較高的要求，主要應(yīng)用于風(fēng)量較小的階段。同時該種類型的節(jié)能裝飾屬于靜比節(jié)能器，能量泄露含量和污染程度＜5%。

1.3.4 節(jié)能裝置選擇分析

熱管式節(jié)能裝置能夠可以在微塵環(huán)境以及高溫環(huán)境中應(yīng)用，其風(fēng)量中等；板式節(jié)能器，對空氣中的灰塵含量有較高的要求且風(fēng)量較小；轉(zhuǎn)輪型節(jié)能裝置風(fēng)量相對較大，同時也能夠出現(xiàn)交叉泄露。因此在部分低溫廠房中，顯熱型的熱轉(zhuǎn)輪節(jié)能裝置的使用優(yōu)勢較大；在其他環(huán)境中，一般應(yīng)用全熱回收裝置。在制熱系統(tǒng)中，其熱量利用率要不低于55%，應(yīng)用在全熱熱轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置，對于制冷系統(tǒng)，其熱量利用率不低于65%。

1.3.5 節(jié)能設(shè)備的維護(hù)分析

對于熱輪式熱回收裝置，如果運(yùn)行時間達(dá)到了100h，需要重新檢查V 型傳動皮帶。傳動箱軸封、熱輪密封也要都定期檢查。該裝置的接觸表面一年至少清洗兩次，選擇壓縮空氣或者水清洗。

1.3.6 通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)方案

空調(diào)機(jī)組的形式主要為組裝式，通常利用分層送風(fēng)方案，設(shè)置筒型的送風(fēng)口，并將其與地面之間的距離控制在4.0m 左右，針對排風(fēng)系統(tǒng)來講，通常利用回風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)，不同的送風(fēng)管以及回風(fēng)支管都要安裝風(fēng)量調(diào)控裝置，實(shí)現(xiàn)不同情況下的風(fēng)量調(diào)節(jié)，才能夠促使其靈活的應(yīng)對不同的送風(fēng)需求，保證送風(fēng)和排風(fēng)之間平衡，并且要根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)定在相應(yīng)的位置安裝送風(fēng)回流擋板。

2 熱回收技術(shù)的專項(xiàng)研究

2.1 熱回收轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)分析

熱回收系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)輪又被稱為熱輪，該技術(shù)在1930 年誕生，首次面世并且投入應(yīng)用的熱輪主要是由金屬網(wǎng)構(gòu)成輪子，根據(jù)其形象被叫作網(wǎng)狀輪，在20 世紀(jì)70 年代，出現(xiàn)了氧化鋁熱輪，該裝置可以顯熱交換，不過，潛熱交換水平不高。在21 世紀(jì)初其，研究了全熱交換熱回收轉(zhuǎn)輪，也就是第三代熱論，不僅可以回收顯熱，還可以對潛熱進(jìn)行回收。

對于熱回收轉(zhuǎn)輪，其工作原理為：以轉(zhuǎn)輪為載體，在蓄熱、吸附水分的作用下，能夠在新風(fēng)系統(tǒng)以及排風(fēng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)熱量的交換，從而達(dá)到能源回收利用的價值，另外，由于新風(fēng)系統(tǒng)以及排風(fēng)系統(tǒng)在送風(fēng)過程中主要為逆向流動，因此會將風(fēng)流擾動至蓄熱體的兩側(cè)，出熱量的釋放由排風(fēng)負(fù)責(zé)，熱量的吸收由新風(fēng)負(fù)責(zé)。

2.2 節(jié)能熱管技術(shù)分析

節(jié)能熱管技術(shù)是在1960 年誕生該種技術(shù)受到了美國航天領(lǐng)域的重視。經(jīng)過多年的發(fā)展，該技術(shù)應(yīng)用在了工業(yè)換熱領(lǐng)域中，不過，在就當(dāng)前的應(yīng)用范圍來看，還未在汽車工廠中展開廣泛的應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的主要原理是通過在真空狀態(tài)的管子內(nèi)置入某種工質(zhì)，利用其毛細(xì)抽吸運(yùn)動，使相關(guān)的工作介質(zhì)始終呈現(xiàn)循環(huán)動作的狀態(tài)；重力熱管會吸收流經(jīng)熱管的熱氣流熱量，揮發(fā)性液體會被蒸發(fā)，將高飽和蒸汽傳遞于冷凝端，當(dāng)冷氣流與冷凝熱相遇后，就會形成蒸汽冷凝液，通過重力作用，冷凝液將會重新回到蒸發(fā)位置，由此實(shí)現(xiàn)能量的吸收循環(huán)，便也完成了冷熱交換過程。針對熱能的回收原理來講，在熱管元件的作用下，對能量進(jìn)行回收，由新風(fēng)系統(tǒng)以及排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行能量的交換，從而實(shí)現(xiàn)回收利用。

2.3 板式節(jié)能技術(shù)分析

板式節(jié)能基數(shù)誕生時間為20 世紀(jì)20 年代，隨著沖壓以及密封技術(shù)的應(yīng)用，換熱設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)也在不斷進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，從現(xiàn)階段看板式節(jié)能換熱器能夠在諸多的領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。

針對板式節(jié)能技術(shù)的工作原理來看，主要是由金屬以及非金屬材質(zhì)的不同板材，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的分割，將其間隔成不同的通道，互不影響，因此也能夠備稱為板式能量回收。在金屬板的兩側(cè)，存在不同的溫度，是由新風(fēng)和排風(fēng)導(dǎo)致的，同時在二者工作過程中，不同通道的風(fēng)經(jīng)過金屬板，便會形成能量的交換，主要的交換形式以顯熱為主。

3 汽車工廠節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用案例分析

3.1 工程案例分析

某汽車項(xiàng)目屬于合資項(xiàng)目中，將熱回收轉(zhuǎn)輪技術(shù)運(yùn)用在了總裝廠房通風(fēng)系統(tǒng)中，使用氧化鋁熱輪負(fù)責(zé)顯熱交換。在通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)中，安裝了20 臺空調(diào)機(jī)，并安裝了轉(zhuǎn)輪熱回收裝置，新風(fēng)量：60000m3/h。

3.2 運(yùn)行狀態(tài)分析

熱回收轉(zhuǎn)輪生產(chǎn)于德國，由于德國設(shè)計人員并不了解我國環(huán)境，而中國在熱回收系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)集成方面的經(jīng)驗(yàn)不足，保養(yǎng)與維護(hù)不到位。在諸多因素的影響下，熱回收轉(zhuǎn)輪裝置被迫停止工作，該項(xiàng)節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在我國汽車行業(yè)停滯20 年。

3.3 熱回收系統(tǒng)凍結(jié)的原因

在冬季，排風(fēng)側(cè)會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，蓄熱通道堵塞，蓄熱體卡滯，這些就是冰堵現(xiàn)象。解決措施還需要進(jìn)一步提升，轉(zhuǎn)輪熱回收裝置的預(yù)熱新風(fēng)效果還需要進(jìn)一步改善。

3.4 熱回收裝置與空調(diào)加熱器裝置防凍研究

3.4.1 熱回收系統(tǒng)防凍方案

在排風(fēng)段安裝溫度傳感器，新風(fēng)旁通閥電動執(zhí)行器換為連續(xù)調(diào)節(jié)型，經(jīng)過旁通閥分流部分新風(fēng)到混合段，將排風(fēng)段的溫度保持在0 度以上，實(shí)現(xiàn)預(yù)熱新風(fēng)的任務(wù)，也解決了轉(zhuǎn)輪熱回收裝置的冰堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在混合段，新風(fēng)溫度會升高，消除了結(jié)霜、結(jié)冰現(xiàn)象。

3.4.2 空調(diào)加熱器裝置防凍方案

為了消除加熱器凍傷，關(guān)鍵要對管內(nèi)的水流速進(jìn)行提升，在水系統(tǒng)中安裝1 臺熱水管道泵，水泵的參數(shù)包括：口徑DN80，流量50t/h，電機(jī)功率2.2kW，揚(yáng)程10m。

結(jié)束語

綜上所述，在汽車工廠中，通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能水平直接影響著汽車工廠的生產(chǎn)效率，需要對通風(fēng)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，對60%熱能進(jìn)行回收應(yīng)用，不過，在今后的汽車工廠中，還需要對通風(fēng)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行深入研究，使其滿足我國的發(fā)揮需求，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。