近年来,随着中国汽车市场的迅速发展,越来越多的汽车工厂建成投产。一个年生产20万辆汽车的工厂 ,其电力消耗一般在1亿kWh左右。其中,汽车涂装所消耗的电量占总用电量的1/4以上。因此,在现有工艺技术条件下,实现汽车涂装生产设备的合理用电,不仅可以降低生产成本、减少环境负荷,同时也是对国家“建设节约性社会”的方针的积极响应。
广州本田黄埔工厂2004年建成24万辆/a的生产体制。涂装管理技术人员通过对各种涂装设备的运行能耗进行分析,在实践的基础上不断创新,提出并实施了各种涂装设备能耗降低、能源循环使用的方案 ,取得了良好的效果。
1、电泳设备节能
电泳生产中使用到涂料循环泵、水洗喷淋泵、UF装置、纯水装置、涂料换热装置等大功率设备,这些设备中采用的各种泵通常在工频状态下连续运转,每天消耗约8000kWh的电量。采用变频系统后,水洗喷淋泵与车体自动检测装置连锁,只有在有车的状态下,才进行喷淋清洗;而UF装置和纯水装置的高压泵也会随着UF膜和超滤膜透过液的压力来调节输出功率;涂料换热装置原采用电磁阀和旁通阀来调节冷热水的流量,而利用变频装置这种调节可由调节泵的转速实现;电泳涂料循环泵在生产班后及休息日的时间其循环量维持在涂料不沉积即可,因此在生产停止后循环泵可以切换到低频下工作。以上改造依靠削减生产中无效的设备运转,可以实现节电10%左右。
2、空调节能
涂装生产用空调分为喷涂工艺空调和工位给气空调两种,前者主要供给喷漆室使用,其送风风量、
温度、湿度等参数直接关系到油漆喷涂质量;后者主要用来调节其他生产工位的环境温度。
3、烘房的节能
烘房启动时间优化的原理与空调类似。由于烘房根据立燃烧器的数量来分区,所以节能的理想状态是车体开始进入烘房某一区域,该区域的升温刚刚完成。通过连续的实验采集外气温度、烘房内各区温度、升温完成时间等数据,关联出经验公式输入计算机。计算机会根据设定的烘房各区温度、升温完成时间来计算烘房佳点火时间,然后输出指令启动燃烧器。通过这种方式每个烘房的启动时间会延迟 10~15min。
4、其他节能
照明灯具的改造、 空调冷凝水回用到冷却塔以及车间内增湿防尘降温都能够起到有效节能的作用。
广州本田黄埔工厂涂装车间采用3C3B生产工艺,生产中使用的涂装设备按功能可分为:空调、烘房 、搬送设备、喷漆室、表面处理设备、电泳设备、作业场等。其中电泳设备、空调、喷漆室和烘房所消耗的电能占到涂装车间总能耗的近90%,该车间实现了以上四种涂装设备的节能改造,对涂装车间整体能耗削减起到关键的作用。
(1)利用变频技术实现风机、泵类设备的调速节电是涂装设备节能的有效途径。
(2)利用计算机控制设备的启动,能够削减手工启动造成的设备空运转能源损耗 。
(3)通过对能源的使用过程进行分析,找出能源浪费的环节,提出合理的改造方案,能够实现能源使
用量的持续削减,提高经济效益。