汽车涂装烘干设备节能减排措施浅析
摘要:现如今,汽车行业发展的速度越来越快,各种类型的汽车种类型号也逐渐增多,汽车生产过程中所产生的能源消耗也越来越大,也在一定程度上加大了汽车生产制造的总体成本,汽车制造过程中冲压、涂装、焊装、总装4个车间所消耗的能量各有不同,其中涂装环节占据的能源消耗量最大,而烘干炉则是汽车涂装过程中的重要设备,同时也是能源消耗量最大的设备之一。基于此,在本文中就简单介绍了烘干炉的工作原理以及在实际生产过程中烘干炉节能减排有效措施。
关键词:汽车涂装;烘干设备;节能减排
引言
就目前的实际状况来看,我国汽车生产制造过程中涂装车间所消耗的能源量与世界先进水平相比要高出很多,特别是一些已经长期使用的老旧车间,存在更加明显的能源消耗问题,因此采取必要的节能减排措施,已经成为汽车生产厂家节约成本的重要手段之一。但是由于当时投资额度的限制,或者在建设期间技术相对比较老旧,占地面积小,工艺水平低等因素的
影响,致使目前很多汽车涂装车间仍然存在极大的能耗问题,所以对现有的设备进行全面的研究和探讨,开发新型的节能方案,已经成为目前汽车生产厂商节约成本的重要方式之一。
1 烘干炉节能原理
汽车完成涂装以后进行烘干时,烘干房内部的废气通常会利用废气风机输送到处理设备中,然后进行集中焚烧,焚烧后的高温燃气在利用加热箱和处理后的废气进行换热,然后利用加热后的循环气体对于汽车的工件进行加热,利用这样的设计方式就能够确保重新利用焚烧后的热量,同时也能够有效提高工件在烘烤过程中循环风的洁净程度。此外,系统在应用过程中还会配备新风换热器,将车间内的新风与即将排放的高温废气进行换热预热后的新风,重新补充到烘干房内部这样就能够实现烘干房内部的热量平衡,而且还能够满足余热回收再利用的目的。以往烘干房进行设计调试过程中,所排放的废气风量与烘干房内部的容积呈正比关系,也就是指当烘干房内部的尺寸一定时,可以按照容积的爆炸极限和换气率来计算出所排放的废气风量,无论烘干房内部的工件数量如何变化,其产生的废气量是保持不变的,也就是说每一台汽车在烘干房内部进行烘烤时,所产生的废气量是固
定的,而且与汽车的喷涂面积和喷涂量也是正比关系。当汽车的工件数量出现变化时,烘干房内部所产生的挥发性有机物体量也会产生变化,工件越多,内部的会发现有机物浓度也会逐渐上升,而反之也是如此。在不考虑烘干房内部工件数量的前提下,针对烘干房内部固定的风量进行有效的处理,显然会加大能源的消耗,同时也并不符合节能环保的要求,也就是说在实际运行过程中可以结合烘干房的工件的具体数量,来调整风量减而减少燃气的消耗,达到节能减排的目的。
节能汽车
2 涂装车间能耗特点
在整个汽车制造过程中,涂装环节所消耗的能源以及排放的二氧化碳占据总体的70%左右,也就是说这一环节是汽车制造过程中能源消耗最为严重的一个阶段。与其他的环节相比,汽车涂装过程中所消耗的能源具备明显的特征,主要包括以下几点:第一,汽车涂装过程中所消耗的能源种类较多,能源使用量具备复杂性的特点,汽车制造过程中,涂装环节是唯一使用到天然气的车间,所使用的水量占据汽车制造总体流程的90%,而且涂装环节用电设备类型非常多。第二,固定能耗量占比相对较高,汽车涂装车间很多设备都需要24小时不间断的运行,包括电用循环系统冷冻机、纯水装置、PCS循环系统等等,烘干炉
、RTO等设备也需要在开机之前提前进行升温,完成生产以后还需要进行排空,一般来说在吃饭休息时间都需要保持设备的运行,开关机和休息时间产生的能耗量也相对较大而这些能源消耗量,并不会受到汽车产量的影响,属于汽车涂装环节中所产生的固定能耗,涂装环节能源消耗中喷漆式烘干炉、空调系统、电泳系统所消耗的能源量最大,同时也是汽车涂装环节急需改善的重点阶段。
3 涂装车间烘干炉节能减排措施
3.1 烘干炉生产间休节能
汽车制造过程中,任何车间都会设置有休息时间,通常每天装修时间大约为两个小时,而这时烘干炉内并没有需要烘干的车身通过,但是烘干炉也仍然需要按照正常的工况运行,这就会产生不必要的能源消耗,结合汽车生产线所出具的不同生产方案,对生产车间的休息时间段进行有效的调整设置,不同类型的节能运行模式就能够达到节能减排的目的。
3.2 烘干炉参数设定节能
烘干炉运行过程中,设置的工艺参数主要为烘干炉内部的温度,在汽车涂装温度窗口允许
的情况下,需要进一步降低烘干炉内部的温度,也就是说有效降低燃烧器的温度,这时就能够尽量降低空气和天然气的消耗总量,从而实现节能减排的要求。
3.3 烘干炉热能回收
一般来说,汽车涂装过程中烘干炉的烟气排放温度大约为150~180℃之间,而这一部分的余热具备较大的利用价值,可以使用换热的方式将这一部分热量进行回收再利用,汽车生产环节高温水缴费和高温水的温度差异成正比关系,如果能将这部分热能进行回收就可以用于高温水回水加热。另外,工厂内部还需要低温加热,例如涂装前的处理线,还可以使用回收的热量对这些设备进行提前热处理,此外工厂内部还包括全年气温处于1℃以上的区域,也可以利用回收的烟气作为循环热量对空调热管路进行加热,以此来实现余热的回收再利用,实现节能减排的目的。
3.4 优化开启时间
烘干炉设备在使用之前需要提前进行升温,以此来保证进车驶入内部的温度,能够达到标准的要求,烘干炉的升温时间也会受到炉内初始时间以及外界温度等多方面的影响。为了
能够不影响汽车生产环节的顺利推进,通常需要提前很长一段时间开启设备,导致设备升温完成以及车体进炉之前留有较大的空转时间,由此也会产生极大的能源消耗。通过对烘干炉设备社会数据进行对比分析可以发现,设备的升温时间与炉内的初始温度出现了明显的线性关系,电泳炉的升温时间与初始温度的线性关系系数达到0.89,也存在非常明显的线性关系,这时就可以通过对这一线性关系进行全面的研究和分析,结合炉内的初始温度以及开始时间进行仔细的对比,从而计算出最合理的烘干炉开机时间,这样就能够有效减少烘干炉开机后的空转时间,也能够有效节约能源的消耗。
4 结束语
随着现在社会的逐步推进,节能减排是各个行业重点关注的话题,汽车生产行业也不例外,建设资源节约型工厂是各个行业需要重点关注的话题。汽车生产过程中,结合烘干炉内部的工件数量,调整排气风机的控制方式是目前烘干炉内部设备采取最有效的节能减排措施。严格按照内部工件的数量,对排气风量进行有效的优化,能够实现节能降耗的目的。此外,利用这样的方式也能够有效降低汽车的生产成本,是目前汽车涂装烘干设备运行过程中最有效的节能减排措施,可以在各大汽车生产厂家内部逐步推广。