涂装车间设备节能技术应用与改进

(整期优先)网络出版时间:2020-06-05
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涂装车间设备节能技术应用与改进

张涛

上汽大通汽车有限公司南京分公司 江苏南京 211100

摘要:随着社会经济的快速发展,市场中的激烈竞争对于汽车制造行业提出了新的发展要求。面对新的挑战,相关企业除了提高自身的竞争力的同时,也要注意到车间的节能管理,保证汽车企业的良好健康发展。在传统汽车涂装的过程中,大量的VOC会随着各种清洗剂和溶剂型涂料进行排出,并且涂料的损耗较大,本文通过对涂装从车间设备的节能技术在实际生产中的应用进行深入讨论,并针对目前存在的问题进行相应的改进,对于行业的发展具有一定的推动意义。

关键词:涂装车间;设备;节能技术;改进策略

引言

在一般的工业生产过程中,很多产品为了达到耐久或防腐的标准对产品的表面进行相应的技术处理。但由于涂装过程环节较多,工艺上较为复杂,需要较大的能耗支持,在实际的生产中是重要的耗能环节和污染环节。所以为了保证生产过程中的节能效果,需要更加深入的对涂装车间的能耗情况进行了解,通过对于传统工艺模式的改进,提升生产中的节能效果,是涂装工艺实现可持续稳定发展。

1涂装车间耗能特点和节能技术应用现状

1.1主要耗能特点

(1)涂装车间由机运设备和表面处理设备构成,机运设备包含有地面输送链和悬挂输送链,而表面处理设备中包含电泳设备、水洗设备以及脱脂设备等。生产中的照明设备或部分给排水设备都会对能耗产生一定的影响,但是由于这类设备的数量和型号各不相同,所以在涂装车间的能耗特点具有种类和数量较多的特征,在进行相应的涂装车间节能改造的过程中需要考虑到车间中的各个方面要求。

(2)涂装车间根据其自身的动力源、生产设备以及生产工艺上的区别,其能耗的种类也不尽相同,在大部分的加工过程中主要的能源消耗为电能消耗,但也有部分烘干工序使用的燃气消耗,在进行相应的节能规划前要对车间的能源使用情况有一个较为清晰的了解,才能保证节能具有优质效果。

1.2涂装节能技术应用现状

随着我国近年来的工业水平大幅度提高,国内的涂装技术以及涂装设备完成了从手工、机械到自动化的三种阶段的转化,大部分的涂装工艺是通过前处理、电泳、打磨、喷涂、流平以及烘干等,以及文丘里、转轮或RTO等三废处理。上世纪50年代,国内开始从苏联学习涂装技术,到了60年代后逐渐进行自动化生产。在此阶段中,涂装设备发展的主要方向在于对产品的防腐性能进行提高,到后期逐渐意识到能耗的问题,在实际的生产中也使用了较多的节能措施进行改进。

2涂装车间工艺设备耗能分析及节能意义

2.1涂装工艺与设备

从油漆喷涂工艺来说,所有需要涂装工艺的产品,都需要经过脱脂、清洗、电泳、喷漆、烘干等多种环节最后才能入库保存。在进行脱脂的过程中,需要使用溶剂将工件外壳存在的污渍清除干净,再使用纯水或者工业水对工件的表面进行冲洗。通过人工/自动喷漆的方式进行喷漆处理后放入烘房进行烘干。涂装生产过程涉及到的设备较多,工艺较为复杂,各种资源能源的使用都会造成一定的能耗。

2.2设备节能的意义

如今行业市场竞争激烈,为了保证企业自身良好的核心竞争力需要从技术上和盈利上两方面对工作进行优化,生产技术的先进程度很大程度上影响了生产成本。在实际的工业生产中,涂装车间是能耗较高的部分,对于产品的实际成本具有较大的决定作用。想要达到盈利和生产效率的提高离不开对产业能源的高效使用。

3涂装车间设备节能方面存在的问题

3.1用电系统存在的问题

(1)在生产用电的过程中会产生较多的电力垃圾,很大程度上影响了企业的用电效率甚至对用电设备造成损坏,例如瞬变会令电机运行稳定上升,根据温度的升高其电耗也会逐渐升高。同时,大多数电力垃圾均属于有害电能,在长期的运行过程中会对设备造成损坏,减少设备的运行寿命,增加维修维护的工作量。

(2)在部分企业中也有发现设备的供电电压要高于设备的额定电压,这种状态下设备的寿命和质量都会受到一定的影响,且相应的电耗也会增加。在动力设备运行中,电机长时间处于额定负荷会出现轻载或空载现象,造成电能的无用消耗。

3.2其他问题

照明方面主要是车间中的开关对应的照明灯较多,涂装车间夏季温度较高,对于电机的正常运行产生了一定的威胁,压缩空气冷却使车间温度降低,但空气管路没有相应的自动控制阀门,停线时压缩空气会导致电能的浪费,涂装车间缺乏计量系统,在管理能耗时不够直观、清晰。

4现阶段节能技术的应用

4.1喷漆室节能技术

通过排风循环再利用技术,将喷漆室中的水性喷涂涂料、文丘里设备以及排风循环再利用装置进行相应使用,使排风的循环使用保持在80%以上。静电喷涂技术和机器人在一定程度上较少了喷漆室中的空调能耗,且喷漆室中的工作效率提高了50%左右,相应也减少了水电的消耗。

4.2烘干室节能技术

通过对于烘干室结构、强冷室开机控制、材料等方面进行改进,以实现节能的目的。与此同时,使用RTO烟气余热利用技术,可以使烘干设备供热系统或废气处理系统的烟气排放热力损失得到有效的改善,充分对烟气的余热进行再次利用,可以使其对公共动力系统提供能量。

4.3前处理设备节能措施

涂装前处理的设备中有较多的水泵,为了保证节能效果需要对电机进行变频处理。同时部分涂装车间会将车体自动检测装置与水洗喷淋泵连锁,使水泵保持较低的能耗水平。通过使用新型前处理药品,使设备的节能效果更好,例如可以在低温的情况下使用脱脂剂,可以在一定程度上降低槽液温度,同时还能使锅炉负荷减少。

5涂装车间节能技术改进策略

5.1喷漆室排出空气的热量回收

在进行排气的热量回收时,可以吸入来自厂房之外的新鲜空气,通过空调装置的处理,保证车间工作环境保持在标准范围内。针对于冬季不同的环境温度需求,通过新型的喷漆室排风系统和送风系统减少热量损失,充分对通过的空气进行温湿度处理。

5.2空调设备节能改进

为了保证涂装工艺的质量,需要涂装车间的温度、湿度以及风量都具有较高的标准,想要将其控制在标准范围内,需要较高的能耗进行维持。在进行改进的过程中,要充分考虑到其停机节能效益与重启能耗之间的关系,权衡利弊,选择最佳方案。

5.3烘干设备节能改进

在进行生产的过程中,为了使烘干室实时可进行工作,要对其进行升温操作,烘干室的功率在30kw左右,燃气耗能较高。同时由于烘干室的种类不同,其达到适宜温度的时间不尽相同,在进行节能改造时可以使用拆分控制的方式,例如对于电泳烘干室以及密封胶烘干室可以先开启电泳烘干35min左右再打开密封烘干,避免能耗损失。在进行烘干设备的开启过程中要提前安排好相应的时间顺序,预热时间较长的提前开启,预热较快的最后开启,使生产能源消耗有所下降。

6结束语

当今社会经济快速发展的同时也让行业的竞争更加激烈,企业为了保证其核心竞争力需要不断优化自身的生产结构。本文通过对于当前涂装车间设备节能技术的应用进行分析和讨论,针对目前存在的问题给出相应的解决措施,对于行业的发展来说具有较强的实用意义,对于类似企业的节能改进具有一定程度的参考作用。

参考文献

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