汽车涂装车间节能改善探讨

汽车涂装车间节能改善探讨

受限于投资规模和规划建设时工艺技术、设备水平等原因，较早建成的涂装车间在节能降耗减排方面一般存在很大不足，需要持续改进这些问题来满足社会需求和企业降低成本的需要。

受限于投资规模和规划建设时工艺技术、设备水平等原因，较早建成的涂装车间在节能降耗减排方面一般存在很大不足。随着全世界对节能环保越来越重视，国家极力建设资源节约型、环保友好型和谐社会，企业迫于成本压力，极力持续改进这些问题以满足社会需求和企业降低成本的需要。下面举例说明早期建成的汽车涂装车间在能耗方面可能存在的问题并做一些改善思路的探讨。

用电系统存在的问题

1．电力垃圾

用电系统都存在着诸多的电力垃圾，如瞬变、浪涌、谐波等，这些电力垃圾将使用电系统的用电效率严重下降，并对所有用电设备产生一定程度的冲击破坏作用。如瞬变会导致电机的运行温度升高，且每升高1℃，大约增加4%的电耗；瞬变还会在电机的接触点上形成氧化性碳膜层，而每欧姆阻抗的氧化性碳膜层的存在，可使电机的效率下降13%。又如，多次谐波会引起电气设备异常的发热，导致铁损、铜损和漂移损的增加，这正是导致变压器及周边用电设备能耗增加、效率降低的主要原因。

这些电力垃圾多为有害电能，它们常年累月对用电设备产生冲击破坏，会使用电设备的寿命减短，维修次数及维修费用增加，同时也增加了用电费用。

2．电能过剩

一是用电系统中，供电电压高于用电设备的额定电压，这不但会对用电设备产生不良影响，降低设备的使用寿命，还会造成不必要的电能消耗；二是在动力用电设备中，电动机在恒定负荷时，常有“大马拉小车”的现象，在变动负荷时，也常有轻载或空载的现象，这些现象都造成了不必要的电能浪费。

图2 工位送风口改善

无论是电力垃圾还是电能过剩，都是将用电设备所不需要的电能转换为热能、机械能或其他形式的能量浪费掉了。

3．进行改善

改善点：清除电力垃圾和调节电能过剩。

改善方案设计和实施：

(1) 现场勘察：首先是对车间的用电现状进行认真细致地考察，了解其年总用电量、月最大用电量和最小用电量、月平均用电量、日用电时间和月用电时间、电价等，以及总容量、总电流和电压、功率因数、总有功功率和无功功率及其各支路的如上参数。

(2) 方案设计：根据掌握的情况，进行节电可行性方案设计。其宗旨是将节电设备与用电系统现状进行科学的合理融配，即将系统型、调压型、变频型、电磁型等几大系列节电设备，恰到好处地设计在该用电系统中不同的位置上，以使各系列节电设备相互结合、优势互补，从而使车间在投资较少的基础上，达到良好的节电和保护用电设备的效果。

(3) 安装调试：根据节电方案进行现场安装调试。各系列节电设备均有其出厂参数，但在很多用电系统的现场中，用电设备的实际运行情况往往需要重新调整节电设备的某些参数，以达到节电设备与用电系统或用电设备的最佳匹配。

其他问题

1．照明系统

各涂装车间都存在着不同程度的照明用电浪费现象，主要体现为一个开关控制多盏照明灯，甚至是一个开关控制多个区域的照明灯；楼梯、走廊经常没人关灯；部分区域照度过大等等。

图3 前处理板式换热器

改善思路：对照明线路进行改造，减少单个开关控制照明灯的数量，实施分块分区域控制；楼梯、走廊的照明灯改为触摸延时开关控制；对工位照明照度进行测量，合理分配和布置照明灯。

2．输送电机冷却问题

存在问题：由于涂装车间夏季环境温度较高，电机不能及时散热，容易被烧坏，因此需要使用压缩空气进行冷却，但冷却压缩空气管路没有自动控制阀门，停线时压缩空气不能得到有效地控制，造成浪费。

改善思路：在管路上加装一个电磁阀，并与设备进行联锁，当停线时电磁阀会在10min后自动关闭，这样就可以避免动能浪费。

3．烘房强冷室开机控制

烘房强冷室循环风机一般是和烘房一起启动，车身还没有到达强冷室入口，强冷室并不需要工作，因此可以对强冷室风机程序进行优化，使车身到达强冷室入口时强冷循环风机再启动。

4．工位送风口改善

冬天环境温度较低导致工位送风口供风温度较低，冷风直接吹在员工身上员工感到冷，而为了提高温度需要开启蒸汽给空调加热，动能消耗增加。可通过在风口处加装风口挡板改变供风风向，避免供风直吹人体，提高员工舒适度降低工位空调设定温度，减少蒸汽用量，节约动能。

5．前处理电泳线开关机控制

受传统思维的影响，前处理线/电泳线一般都是全线开机全线关机，实际上有许多工位（如水洗、表调、钝化和喷淋）在脱脂和磷化升温时不需要开机运行，且在关机时没必要等最后一辆车身完全通过后再停止泵的运行。

可以积累不同生产班次不同气候温度条件下升温时间的经验数据，针对具体的条件设定合理的开关机时间。电泳及电泳烘干室的开机时间要考虑从前处理进车到车到电泳和电泳烘干室入口的时间，原则上要求车到入口，电泳开始启动或烘干室温度刚达到工艺要求。中涂面漆烘干室同样如此。生产结束时，也要根据各工位的具体情况来寻求合理的关机时间。

6．蒸汽加热后的冷凝水回收利用

蒸汽加热后的冷凝水温度一般在60℃左右，在离锅炉房较近时要直接送回锅炉再利用，既节约蒸汽又节约用水，在离锅炉房较远时要考虑就地使用。如涂装车间空调机组的蒸汽冷凝水就可以直接用于喷淋加湿。

7．纯水系统产生的浓水回收利用

一般涂装车间都安装纯水制备系统，且纯水制备系统的产水率最高只有90%，若按涂装车间（产量为40u/h）纯水需求量24t/h计算，那么每h就要产生2.67t甚至更多的浓水，若直接排放，将形成水资源的浪费。因此应该考虑对这些浓水进行回收利用：如用作废漆循环系统的补加水、空调加湿系统的加湿水或用于清洗滑橇、格栅板和工装等。

8．蒸汽控制开关

涂装车间蒸汽管道无电动阀门控制，人工控制会造成浪费；增加电控阀后，根据温度调节及时调节阀门开度，保证工艺要求的同时，降低蒸汽消耗。

9．涂装车间动能计量系统

涂装车间没有独立的计量表计，消耗不能正常统计，给动能管理造成不便；需安装电表、蒸汽表、压缩空气表等便于动能管理和控制。

10．涂装车间换热介质保温系统维修

涂装车间蒸汽管路、冷却水管路、烘干炉保温介质由于使用时间长，逐渐失去保温效果，因此需定期检查、维修和更换。

11．换热器的定期检查、清洗和维修

涂装车间前处理系统的预脱脂、脱脂、磷化等都要通过换热器来换热。而设备在开机及锅炉给水时总会有空气存在，给水中可能还会有能释放CO2气体的溶解碳酸盐，当蒸汽将这些气体推到换热器壁上，它们就占据了一些本应留给蒸汽的空间，这些气体既不能凝结又不能靠重力排掉，有隔热特性的空气使传热效率降低，加上内部的冷凝水、污物、水垢等导致蒸汽和换热器之间被隔断，蒸汽热量必须穿过这些热阻才能传递给低温流体，加上低温流体本身也存在污垢，所以会损失很大的热量。

为了减少热损失，要将这些气体及时排放，同时要定期清洁换热板内部的污垢，更换密封圈。所以定期的维护保养不但可以延长设备的使用寿命，对节约动能也是非常有利的。

结束语

上述列举了一些早期建成的汽车涂装车间在能耗方面可能存在的问题和相应的改善思路，但这仅仅是对已经存在的问题进行改善，真正的节能要开始于涂装车间的规划建设直至后期的运行管理，杜绝浪费根源，避免浪费现象出现。