孫立巖　孟慶杭　梁志桐　吉用鋒

摘 要：文章主要介紹3C2B溶劑型油漆工藝改造為3C1B水性漆工藝的單車能耗分析。比較改造前后烘房、噴漆室、空調(diào)設(shè)備對(duì)天燃?xì)?、電量、冷凍水的耗量。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際過(guò)車量，通過(guò)理論及實(shí)際數(shù)據(jù)分析比較，得出單車能耗統(tǒng)計(jì)。對(duì)后續(xù)因環(huán)保不達(dá)標(biāo)等需做相應(yīng)改造的涂裝車間的改、擴(kuò)建具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：涂裝;濕式噴漆室;節(jié)能;3C2B;3C1B中圖分類號(hào)：TK01 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）11-180-03

Abstract：?This paper mainly introduces the energy consumption analysis when 3C2B solvent paint process is transformed into 3C1B water paint process.?Mainly for the drying room， painting room， air conditioning equipment for natural gas， electricity， chilled water consumption statistical analysis.?Combined with the actual traffic volume on site， through theoretical and actual data analysis and comparison， energy consumption statistics of single vehicle are obtained.?It has certain guiding significance for the subsequent renovation and expansion of coating workshops that need to be renovated due to substandard environmental protection.Keywords：?Painting shop;?Wet paint booth;?Energy saving;?3C2B;?3C1BCLC NO.： TK01??Document Code：B ?Article ID： 1671-7988（2020）11-180-03

引言

隨著汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，節(jié)能、降耗、環(huán)保是各主機(jī)廠增效、創(chuàng)收的主要手段。其中涂裝車間是整個(gè)主機(jī)廠的能耗大戶，同時(shí)也是排放廢水、廢氣大戶。為滿足國(guó)家、地方環(huán)保要求，需要對(duì)涂裝車間進(jìn)行環(huán)保改造。最直接、有效的途徑為按照原溶劑型工藝改為水性工藝。本文以某廠原3C2B溶劑型油漆工藝改造為3C1B水性漆工藝為例，通過(guò)能耗對(duì)比分析，為后續(xù)車企涂裝車間水性漆改造提供指導(dǎo)意見。

1 某車企3C2B工藝

1.1 工藝布局

涂裝車間主體二層，局部三層。白車身經(jīng)前處理電泳、電泳烘房、作業(yè)場(chǎng)、中涂噴漆室、中涂烘房、作業(yè)場(chǎng)、面漆噴漆室、流平室、清漆噴漆室、面漆烘房、作業(yè)場(chǎng)、成品車至總裝。其工藝布局圖如下：

1.2 過(guò)車量

以2014年（改造前第三年）為例，全年總產(chǎn)量約為25萬(wàn)臺(tái)。

1.2.1?天燃?xì)?/p>

改造前主要由：中涂烘房、噴漆室空調(diào)（KT-1中涂空調(diào)、KT-2色漆空調(diào)、KT-3色漆空調(diào)、KT-4清漆空調(diào)、KT-5清漆空調(diào)）組成。其中空調(diào)一次、二次加熱均為燃?xì)饧訜?。天燃?xì)夂牧考s為200萬(wàn)m3。

1.2.2?電能

電量為改造前車間總用電量（不包括制冷量）。全年約為1740萬(wàn)度。

1.2.3?冷量

冷量主要為噴漆室空調(diào)（KT-1中涂空調(diào)、KT-2/3色漆空調(diào)、KT-4/5清漆空調(diào)--無(wú)循環(huán)風(fēng)空調(diào)）。因溶劑型油漆對(duì)溫濕度的要求界面寬，溫度22～28℃，濕度55%～80%。冷量折算為實(shí)際用電量。全年制冷用電量約為360萬(wàn)度。

小結(jié)：當(dāng)量單車折算：天燃?xì)釪S1：8m3/臺(tái);電量DS2：69.6度/臺(tái);制冷量DS3：14.4度/臺(tái)。

2?改造后3C1B工藝

改造后主要設(shè)備變化點(diǎn)如下：中涂烘房改為膠烘房（長(zhǎng)度縮短），增加中涂/色漆閃干。清漆一臺(tái)空調(diào)改為循環(huán)風(fēng)空調(diào)。

以2019年為例（改造后穩(wěn)定運(yùn)行第三年），改造后全年過(guò)車總量約為31萬(wàn)。

2.1?天燃?xì)?/p>

改造后主要由：密封膠烘房、噴漆室空調(diào)（KT-1中涂空調(diào)、KT-2/3色漆空調(diào)、KT-4清漆空調(diào)、KT-5清漆循環(huán)風(fēng)空調(diào)）、中涂/色漆閃干。均為燃?xì)饧訜?。天燃?xì)夂牧考s為234萬(wàn)m3。

2.2?電能

電量為改造后車間總用電量（不包括制冷量）。全年約為2160萬(wàn)度。

2.3?冷量

冷量主要由：噴漆室空調(diào)、閃干組成。冷量折算為實(shí)際用電量。全年制冷用電量約為420萬(wàn)度。

小結(jié)：當(dāng)量單車折算：天燃?xì)釪S4：7.5m3/臺(tái);電量DS5：69.7度/臺(tái);制冷量DS6：13.5度/臺(tái)。

結(jié)論：改造前后單車能耗變化值：天燃?xì)猓篋S4-DS1=?-0.5m3/臺(tái);電量：DS5-DS2=0.1度/臺(tái);冷量：DS6-DS3=-0.9度/臺(tái)。

天燃?xì)夤?jié)?。?.5 m3/臺(tái);

電量節(jié)?。?.8度/臺(tái)

3?理論能耗計(jì)算

3.1?烘干理論設(shè)計(jì)值

從上表數(shù)據(jù)可得出：

天燃?xì)庠隽縇1：-165m3/h;

耗電量增量L2：199KW;

制冷量轉(zhuǎn)換成電量L3：（45+50）x11.78X0.25=280KW

3.2?空調(diào)理論設(shè)計(jì)值

外界條件：

冬季：-9℃，相對(duì)濕度：64%

夏季：29℃，相對(duì)濕度：79%

改造前后僅清漆空調(diào)變化（1臺(tái)新風(fēng)、1臺(tái)循環(huán)風(fēng)）：中涂17.9萬(wàn)，色漆38.53萬(wàn)，清漆1為18.35萬(wàn)，清漆2為12.37萬(wàn)，節(jié)拍55JPH。

3.3?耗量計(jì)算

耗熱量G1=Q×ρ×Δi熱（kJ/h）;

Q—噴漆風(fēng)量（m3/h）;

ρ—空氣密度（kg/m3）;

Δi—焓差（kJ/kg）;

由焓濕圖得出：

1）改造前（3C2B）

G前=87.15x104x1.2X（55.05-（-6.32））=6.418x107KJ/h

天燃?xì)鉄嶂?200Kcal/m3，折算成燃?xì)饬繛?69 m3/h

2）改造后（3C1B）

因清漆2為循環(huán)風(fēng)空調(diào)，該部分熱量另行計(jì)算

G1=74.78x104x1.2X（63.18-（-6.32））=6.236 x107KJ/h

循環(huán)風(fēng)經(jīng)過(guò)文丘里，近似看成絕對(duì)含水量不變，相對(duì)濕度95%

G2=12.37x104x1.2X（63.18-59.13）=0.6 x107KJ/h

G改后= G1+ G2=6.836 x107KJ/h

折算成燃?xì)夂牧繛?992 m3/h

3）因冬季無(wú)制冷，且風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備未做改動(dòng)。

改造后-改造前

空調(diào)天燃?xì)猓?992-1869=123 m3/h

烘房天燃?xì)猓?165 m3/h

耗電量：479KW/h

4）同理，根據(jù)焓濕圖，可得夏季耗量：

a）烘房狀態(tài)不變：

b）空調(diào)狀態(tài)改變：

c）3C2B

天燃?xì)夂牧浚?/p>

Gr=87.15x104x1.2X（73.85-68.8）=0.53x107KJ/h，折算成燃?xì)夂牧繛?08 m3/h。

制冷量：

GL=87.15x104x1.2x（80.35-68.8）=1.21 x107KJ/h ?cop=4計(jì)算，折算成耗電量為838Kw。

d）3C1B

Qr=87.15x104x1.2X（63.18-58.27）=0.51x107KJ/h，折算成燃?xì)夂牧繛?48.5 m3/h。

制冷量：

GL=87.15x104x1.2x（80.35-58.27）kJ/kg=2.31 x107KJ/h ?cop=4計(jì)算，折算成耗電量為1604Kw。

夏季改造后-改造前?空調(diào)天燃?xì)猓?48.5-208=-59.5 m3/h

烘房天燃?xì)猓?165 m3/h

耗電量：1604-838+479=1321KW/h

3.4?理論計(jì)算能耗

冬季按4個(gè)月，夏季按8個(gè)月統(tǒng)計(jì)。則全年單車能耗統(tǒng)計(jì)如下（55JPH）：

天燃?xì)夤?jié)?。?.9m3/臺(tái);

電量增加：18.9度/臺(tái);

4?結(jié)論

（1）通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)際比較，在節(jié)拍不變的情況下，3C2B改為3C1B（增加一臺(tái)循環(huán)風(fēng)空調(diào)，總循環(huán)比14.2%）后天燃?xì)夂牧繙p少，電量增加;

（2）通過(guò)增加循環(huán)風(fēng)空調(diào)的比例，可進(jìn)一步減少天燃?xì)夂牧?，減少電量;

（3）在設(shè)計(jì)初期，通過(guò)理論計(jì)算，可得出實(shí)際各能耗的增加或減少量，根據(jù)能耗的增加或減少可進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化改造。

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