孟興蛟，李立新（云南明泰玻璃股份有限公司 云南 昆明 650106）

0 引言

當(dāng)前制造業(yè)面臨的各種成本壓力較大，企業(yè)日益重視成本控制，從各方面加強(qiáng)控制以降低成本，且循環(huán)利用經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，環(huán)保要求日益深入人心，減少資源浪費，利用有限的資源實現(xiàn)效率最大化，不僅是企業(yè)成本控制的需求，也是企業(yè)應(yīng)盡的社會責(zé)任。金山銀山，不如綠水青山，節(jié)約用水，也是節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。為了預(yù)防國內(nèi)水資源不斷緊張的問題，近年來，相關(guān)部門也多次召開了有關(guān)節(jié)約用水的工作會議，出臺了各層級的節(jié)水條例和規(guī)定，將節(jié)水作為一項基本政策提到相當(dāng)高度來認(rèn)識。工業(yè)用水應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)技術(shù)、工藝和設(shè)備，增加循環(huán)用水次數(shù)，提高水的重復(fù)利用率。以水為原料的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)采用節(jié)水生產(chǎn)工藝和技術(shù)，減少損耗。冷卻水應(yīng)當(dāng)循環(huán)使用，循環(huán)使用率應(yīng)當(dāng)按城市節(jié)約用水專業(yè)規(guī)劃要求達(dá)到國家節(jié)水型城市標(biāo)準(zhǔn)[1]。夾層玻璃因其特殊的產(chǎn)品性能，在建筑行業(yè)、汽車工業(yè)及安保行業(yè)使用較為廣泛，夾層玻璃生產(chǎn)工藝中高溫高壓降溫冷卻用水在深加工企業(yè)是用量較大的一個工序，且冷卻水沒有產(chǎn)生其它污染，可通過多次循環(huán)利用以節(jié)約用水，采取措施提高冷卻水的重復(fù)利用率就是節(jié)水的重要措施，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。

1 夾層玻璃生產(chǎn)工藝概述

夾層玻璃是由兩片及兩片以上的玻璃，使用PVB 膠片為中間層材料粘接制作而成，PVB 膠片具有優(yōu)良的粘接性和透光性，使得夾層玻璃在破損后還能完整的與膠片粘接而不脫落，成為安全性能較好的玻璃產(chǎn)品。夾層玻璃生產(chǎn)工藝主要有干法夾層和濕法夾層2 種，通常夾層玻璃選用以干法生產(chǎn)工藝制作的為主，干法夾層玻璃生產(chǎn)工藝流程為：玻璃→洗片→合片→初壓→升溫升壓→保溫保壓→降溫降壓→成品，干法工藝制作而成的夾層玻璃具有良好的透光性和粘接性，能滿足多種安全需求的產(chǎn)品使用要求，是建筑、汽車、博物館、銀行及安保需求場合的首選玻璃產(chǎn)品。

2 高壓釜降溫冷卻用水情況分析

夾層玻璃經(jīng)過輥壓機(jī)初壓后，玻璃和膠片間殘留大量的空氣，需經(jīng)過高溫高壓排除殘余的空氣，得到透光性較好的成品。在高溫高壓過程中，釜內(nèi)溫度最高升到約135℃，壓力升到約1.2MPa，在此溫度和壓力下保溫保壓約5min 左右，再把釜內(nèi)溫度降到45℃以下，卸掉壓力，打開釜門，完成高壓釜操作過程，得到夾層玻璃成品。在這個過程中，高溫高壓完成后對密閉的高壓釜進(jìn)行降溫，水冷是目前最為快捷有效的方式，高壓釜降溫需要遵循相應(yīng)的工藝要求控制降溫速度，一般使用常溫的自來水進(jìn)行降溫。根據(jù)高壓釜內(nèi)分布的水管長度及流量情況，降溫時間長短不一樣，整個高壓釜高壓過程在4～8h 左右,其中約50%的時間用于降溫，3 h 左右的降溫過程，水的使用量較大。比如體積為40 m3高壓釜，常規(guī)尺寸的高壓釜降溫用水流量約為12 m3/h，即1h 需要用水量12m3，按降溫時間為3 h 計算，則需用水36m3，部分高壓釜冷卻時間在3 h 以上，用水量更大。如果按每天一釜玻璃計算，則1 個月需耗水約1 000m3。采取一次性過水冷卻的話，冷卻水消耗較多，不僅增加了企業(yè)的用水成本，這些水的排放也形成水資源浪費。且降溫用的冷卻水僅是溫度升高，沒有產(chǎn)生其他污染，可以采取措施降溫后循環(huán)使用，在玻璃生產(chǎn)中用于其他用途也是可行的。實現(xiàn)循環(huán)重復(fù)用水，降低用水量，一方面可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也有利于減少污染排放，符合節(jié)能環(huán)保的要求。不少企業(yè)采取了節(jié)水措施控制用水量，但如何操作，何種方式最經(jīng)濟(jì)適用，根據(jù)實際情況有所不同。

3 高壓釜節(jié)水措施介紹

高壓釜降溫冷卻時間較長，在降溫冷卻過程中，需要不斷給釜內(nèi)冷卻管道供水，通過冷卻管循環(huán)后完成一次冷卻，水溫升高，此時溫度升高的水不再適宜進(jìn)入冷卻管道，而需要供給常溫水或降溫后的循環(huán)水以通過增加溫差加速冷卻，直到釜內(nèi)溫度降到45℃左右。節(jié)約用水采取的措施就是圍繞如何對水進(jìn)行收集和冷卻后再進(jìn)入釜內(nèi)降溫管道系統(tǒng)，從而實現(xiàn)循環(huán)重復(fù)利用的問題。在實際生產(chǎn)過程中，根據(jù)夾層生產(chǎn)的特點和實際情況，可以采取以下不同的措施實現(xiàn)循環(huán)利用。

3.1 工藝布置考慮

深加工企業(yè)生產(chǎn)涉及用水的主要工序是磨邊洗片、夾層和中空，Low-E 玻璃及一些特殊的玻璃對水質(zhì)要求較高，需要使用去離子處理的水才能用于生產(chǎn)，不適于使用循環(huán)水，但常規(guī)玻璃產(chǎn)品在磨邊工序進(jìn)行磨邊洗片時利用循環(huán)水是可行的，夾層高壓釜冷卻水利用到這些工序，可以滿足生產(chǎn)工藝要求。在設(shè)備工藝布置規(guī)劃時，即考慮上述3 個用水工序水的循環(huán)利用問題，綜合統(tǒng)籌合理布局，即可實現(xiàn)高壓降溫后或多次循環(huán)后不再適用于高壓降溫重復(fù)利用的水用于其他生產(chǎn)工序，達(dá)到最佳的循環(huán)重復(fù)利用的目的，提高水的利用率。

3.2 水塔冷卻

通常夾層高壓釜冷卻水可以采用修建水池或使用容量足夠大的水箱進(jìn)行收集，水池或水箱大小沒有固定要求，但一般應(yīng)考慮容積大于30m3，以實現(xiàn)水的收集、充分冷卻及循環(huán)使用。就水池來說，可設(shè)置一個水池，也可對水池進(jìn)行分段，在水池上方或側(cè)面配備冷卻塔，高壓釜冷卻管出來的熱水通過冷卻塔進(jìn)行冷卻后進(jìn)入水池，再進(jìn)入高壓釜冷卻管道給高壓釜降溫，確保進(jìn)入高壓釜的水溫盡量達(dá)到或接近常溫狀態(tài)。水塔冷卻能很好的確保水的溫度降低，是最適宜的冷卻方式，冷卻水塔資金投入較低，可以用較為經(jīng)濟(jì)的方式實現(xiàn)水的冷卻，以達(dá)到循環(huán)進(jìn)入冷卻管道的溫度要求。

水池修建位置根據(jù)場地情況及氣候因素可建于室內(nèi)，也可建于室外，有的企業(yè)甚至把水池直接建于高壓釜下方，絲毫不產(chǎn)生場地占用和浪費。

3.3 噴淋冷卻

采用噴淋系統(tǒng)實現(xiàn)自然冷卻的方式降溫，具體方法是修建1 個30m3以上的冷卻水收集池，制作一套類似于鋼化爐風(fēng)管的噴淋管道系統(tǒng)（見圖1），噴淋系統(tǒng)分布多根直徑約為25mm 的噴淋管，每根噴淋管左右各一排間距約40mm、直徑為1.5～2mm 左右的小孔，噴淋系統(tǒng)置于水池上方，進(jìn)水管連接高壓釜冷卻水出水管，高壓釜出來的冷卻水通過噴淋系統(tǒng)主管進(jìn)入噴淋系統(tǒng)，帶有一定水壓的冷卻水從這些小孔流出形成細(xì)流，與空氣接觸而自然降溫后流入水池，通過水池收集后再進(jìn)入高壓釜冷卻管道，這樣不斷循環(huán)而實現(xiàn)自然噴淋冷卻，多次重復(fù)利用于高壓釜降溫冷卻。

為了確保水的降溫效果最好，水池可建成分段似的，底部預(yù)留洞口聯(lián)通實現(xiàn)流動，如建成3段，高壓釜出來的熱水進(jìn)入第一段進(jìn)行冷卻后流入第二段，第二段自然冷卻后流入第三段，進(jìn)入高壓釜的冷卻用水從第三段尾部供給，這樣冷熱分離，水的溫度盡可能降低，增加高壓釜冷卻效果（見圖1）。

3.4 及時降溫冷卻系統(tǒng)水垢

釜內(nèi)冷卻水管是固定長度及管徑的，在日積月累的生產(chǎn)過程中，因水里面含有一定的鈣離子，不斷使用自來水進(jìn)入管道散熱，經(jīng)過加熱的水會加速管道結(jié)垢。我們知道管道結(jié)垢一方面會形成管道堵塞，造成進(jìn)入釜內(nèi)的水量下降，增加降溫時間，影響降溫效果；一方面積累的大量水垢也相當(dāng)于增加了水管壁厚，冷水進(jìn)入釜內(nèi)管道系統(tǒng)所吸收的熱量降低，則降溫效果會大打折扣，我司的高壓釜就曾出現(xiàn)這樣的狀況，高壓釜剛投入生產(chǎn)時，降溫時間約3h 左右，但隨著管內(nèi)結(jié)垢不斷增厚，降溫時間延遲到5h 以上，嚴(yán)重影響了高壓釜的生產(chǎn)效率。所以有效避免冷卻管道結(jié)垢并及時清理水垢，降低了因設(shè)備管道結(jié)垢造成的生產(chǎn)耗時問題，也是一種變相節(jié)約用水的措施。

預(yù)防結(jié)垢可采用軟化水進(jìn)行高壓釜降溫冷卻，減少鈣離子進(jìn)入冷卻管內(nèi)造成結(jié)垢，但這樣水處理的成本較高；也可采用一段時間請專業(yè)清洗人員進(jìn)行管道清洗，清洗管道使用的主要是以稀鹽酸為主要介質(zhì)的化學(xué)方法進(jìn)行，這種清洗方式會對冷卻系統(tǒng)管壁造成一定的損傷，但能有效疏通管道，消除結(jié)垢，達(dá)到冷卻水流量需求。

圖1 噴淋系統(tǒng)示意圖

3.5 高壓釜用冷卻水用于其他生產(chǎn)工序

高壓釜冷卻水在冷卻過程中只是水溫升高，并沒有產(chǎn)生其它污染，除可以不斷采取措施降溫循環(huán)使用外，多次循環(huán)及長時間停留在收集池的水也難免會因灰塵等因素降低水的潔凈度，不再適宜用于高壓釜降溫。這樣的水可通過預(yù)先設(shè)置的水管管路用于其它工序，實現(xiàn)水的充分循環(huán)利用。

4 結(jié)語

通過一些簡單的技術(shù)改造，經(jīng)濟(jì)投入不大，但采用的節(jié)水措施可以實現(xiàn)高壓釜冷卻水的循環(huán)使用，可用于生產(chǎn)用水要求較低的磨邊洗片工序，實現(xiàn)水資源的多次重復(fù)利用，極大的提高了生產(chǎn)用水的重復(fù)利用率，減少用水消耗，一些措施還起到降低生產(chǎn)耗時的問題。從降低生產(chǎn)成本的角度來說，這是有效合理的措施，從節(jié)能減排來說也具有顯著的節(jié)能環(huán)保意義?？上驳氖且恍A層玻璃設(shè)備生產(chǎn)廠家也關(guān)注到了高壓釜降溫耗水的問題，從玻璃生產(chǎn)企業(yè)的角度出發(fā)，在企業(yè)訂購?qiáng)A層生產(chǎn)設(shè)備時，會建議并附帶提供冷卻塔為企業(yè)實現(xiàn)冷卻水循環(huán)利用，從開始就協(xié)助企業(yè)解決了水資源的浪費問題，對玻璃生產(chǎn)企業(yè)而言是比較省事有益的。