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汽车涂装车间能耗分析与节能技术研究
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摘要:随着我国经济的快速发展,汽车制造业发展的脚步也在不断加快。汽车制造业作为如今非常重要的行业之一,其有效的推动了我国经济的发展,但汽车制造业的发展当中,其中的能耗问题越来越严重。基于此,本文就汽车制造企业能耗进行简要分析,重点对汽车制造业节能新技术进行研究,最后分析了能源进行管理与利用的措施。
关键词:汽车制造企业;能耗分析;节能技术
一、汽车制造企业能耗分析
从我国当前汽车行业发展现状看,表现出明显的“井喷式”特点,其主要表现在汽车产销量方面。但随之而来的能耗问题也日益加剧,有相关数据统计发现,汽车整体行业在能耗上在能源消费总量中占有极大比例,且万元产值能耗也不高。若对不同汽车类型企业能耗进行分析,除整车制造企业外,也有其他如摩托车、改装车、零部件以及毛坯生产等企业。其中整个行业中有60%的产值来源于整车厂,但其能耗量也较高,可维持在50%左右。尽管不同成车企业在位置、产量以及产品上有一定差异存在,但所带来的能耗问题都较为突出。而对于其他类型企业,如零部件、毛坯等制造企业,在能耗问题上也比较明显,如欧洲许多国家对于这些铸、锻企业都采取数量上的限制措施,原因便在于其能耗过于严重。但相比之下,我国在铸、锻企业上数量却较多,需考虑引入相应的节能减耗措施。另外,在对比整车制造车间情况中也可发现,其主要以总装、涂装、焊装、冲压等为主。其中能耗问题严重的集中在总装车间方面,原因在于物流量在总装车间中较大,这样在开门频率、开门面积上相比其他车间都较大。而得涂装车间在生产能耗上也比较明显,可将其作为节能改造的主要部位。
通过研究分析,与国内整体能耗水平对比,汽车行业尽管在能耗上先对较低,但不同类型企业中的能耗却存在明显差异,可从中挖取节能减耗的潜力。加上当前汽车行业注重发展中采取规模经济策略,且不断引入节能技术,这为实际节能工作的开展都带来明显推动作用。同时,在整车制造企业中,涂装车间耗能较为明显,可考虑开发新的涂装节能技术,有利于能耗问题的控制。另外,现行企业行业中,面临的能耗问题也表现在改装车、零部件、毛坯等过于分散,且有较多热处理、铸造或锻造等企业存在,这些都成为能耗问题产生的重要原因[1]。
二、汽车制造业节能新技术
2.1先进制造工艺的引入
在汽车制造能耗中,具有较大节能潜力的主要表现在涂装车间层面,所以可考虑将更多先进的工艺技术引入其中。具体表现在:
(1)涂层工艺与3C1B工艺。以往涂装车间中,多以三喷两烘方式为主,其主要强调做好喷中涂、罩光漆以及金属底色漆等,并做好烘干工作。为实现节能降耗目标,考虑引入3C1B方式,其主要强调在喷涂过程中,对中涂烘干室取消,直接采取共同烘干方式以此使节能目标实现。通过实践应用发现,其可达到15%20%的能耗节约。而对于涂层工艺,主要考虑将新型电泳涂料引入,其中的中涂工序被取消,这样烘干室、中涂喷漆室等将被取消,既能满足节能要求,且VoC排放也因此得到控制。
(2)自泳工艺在涂装车间中的应用。该工艺主要指将水分散乳胶材料引入,其在配合表面活性剂时,可直接在酸性水溶液内进行融合。假若槽液中有金属铁工件存在,此时铁会在液体作用下生成Fe2+,再有活性剂对生成物质进行氧化,又会出现Fe3+。一旦这种难过物质过多,金属表面中便会出现得较多乳胶粒子沉积的情况,对于该过程实质为化学反应的具体表现,通常可将这种方式叫做化学沉积。对比传统电泳徐装方式,将自泳工艺引入,具有明显的投资少、工艺简单等优势,无需对磷化、表面调整等工序进行考虑,且在占地面积上将减少许多。另外,在实际运行中,无需将直流电源引入便可达到100℃左右的烘烤温度,节能效果极为明显,且有利于提高涂料利用率。
(3)节能措施在冲压车间中的应用。-般该车间中的液压设备运行中,多会考虑到生产节拍限制问题,设备运行很可能保持25%的低负载状态,其带来的电能浪费情况极为突出。对此,可考虑将变频器引入其中,其可对电动机转速进行控制,这样可使液压泵输出功率与负载情沉相吻合,以此达到电动机启动与停机性能的改善、功率因素提高目标,对泵损耗的减少可起到极大的作用。
2.2公用动力系统节能
(1)焊装车间通风空调系统
车身焊接产生大量烟气,悬停在车间的上空。以往焊装车间安装了大量的屋顶风机,空调机组送入的热(冷)空气被大量排出厂房,但烟气却很难排出。这类焊装车间在国内十分普遍。可采取了每个焊装工位局部“下送上排”的气流组织形式,既保证了工作区焊烟彻底排出,又不会带走过多的热(冷)量,保证了车间舒适的温度。
(2)涂装车间余热利用
国内众多轿车涂装车间采用的烘干温度在150~200℃之间,烘干室中排出的废气由于含有二甲苯等有机溶剂蒸气,一
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