涂裝車間噴涂室能耗約占整個(gè)涂裝車間的30%,因此削減噴涂室的能耗是涂裝車間乃至整個(gè)汽車制造廠節(jié)能減排最重要的環(huán)節(jié)。為了節(jié)省能源,可盡量縮短噴涂室的長(zhǎng)度和寬度;可考慮噴涂室空調(diào)風(fēng)循環(huán)再利用、空調(diào)熱泵技術(shù)應(yīng)用、干式噴涂室應(yīng)用等許多新技術(shù)。
采用壁掛式機(jī)器人為了節(jié)能,我們通常會(huì)想方設(shè)法減小噴涂室的送風(fēng)截面積,以前通常會(huì)考慮采用將噴涂機(jī)器人外置等技術(shù)。自從德國(guó)EISENMANN公司開發(fā)出壁掛式機(jī)器人之后,噴涂室采用壁掛式機(jī)器人已成為一種趨勢(shì)。采用壁掛式機(jī)器人可以縮小噴涂室的寬度,最終能夠減少噴涂室15%的送風(fēng)量即減少15%的能耗。表5是常規(guī)機(jī)器人和壁掛式機(jī)器人噴涂室的尺寸對(duì)比。
循環(huán)使用噴涂室空調(diào)風(fēng)
噴涂室的送排風(fēng)量都很大,以前這些空調(diào)風(fēng)經(jīng)噴涂室及水處理系統(tǒng)后都直接排到了大氣中。目前,越來(lái)越多的涂裝車間開始循環(huán)再利用噴涂室的空調(diào)風(fēng),尤其是水性涂料噴涂室的排氣經(jīng)過漆霧凈化后,VOCs含量較少,因此可以將人工作業(yè)區(qū)的排氣循環(huán)利用至機(jī)器人噴涂區(qū)和流平室等,這樣減少了新鮮空氣的使用量,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。
東風(fēng)乘用車公司二廠涂裝車間中涂段循環(huán)風(fēng)利用的方式為:將中涂擦凈區(qū)的排氣在漆霧凈化后循環(huán)利用至中涂機(jī)器人噴涂區(qū)、中涂檢查區(qū)及閃干區(qū)入口,最終能夠減少噴涂室約47%的新風(fēng)送風(fēng)量及相應(yīng)的能耗值。
面涂段循環(huán)風(fēng)
面涂段循環(huán)風(fēng)的利用方式為:將色漆人工噴涂區(qū)的排氣在漆霧凈化后循環(huán)利用至色漆及清漆機(jī)器人噴涂區(qū),最終能夠減少噴涂室約28%的新風(fēng)送風(fēng)量及相應(yīng)的能耗值。
采用空調(diào)熱泵技術(shù)
基于熱泵技術(shù)可以降低能耗和運(yùn)行成本,近年來(lái)在汽車涂裝領(lǐng)域已開始推廣應(yīng)用。
東風(fēng)乘用車公司二廠涂裝循環(huán)風(fēng)空調(diào)為濕式再循環(huán)空調(diào)器,其功能段大致為過濾、冷卻除濕、再加熱調(diào)溫,正適合冷溫水同時(shí)使用的熱泵。采用熱泵技術(shù)后,該空調(diào)器CO2排放量較原來(lái)方式可削減66%,見圖5
采用干式噴涂室
德國(guó)Dürr公司成功地開發(fā)出了一種干式噴涂室設(shè)備,該設(shè)備目前已在中國(guó)成都大眾工廠涂裝車間投入使用。
干式噴涂室采用石灰粉收集過噴的涂料,除漆效率可達(dá)100%。噴涂室機(jī)器人區(qū)的空調(diào)風(fēng)可80%的回收利用。過噴的涂料可100%通過燃燒或深埋處理。不需要傳統(tǒng)噴涂室所需要的循環(huán)水和添加化學(xué)藥品。采用干式噴涂室可使單臺(tái)車涂裝成本降低8%。干式噴涂室結(jié)構(gòu)圖如圖所示。
烘干爐余熱利用
采用蓄熱式熱力焚化爐裝置(RTO)可以充分利用廢棄物的燃燒熱,見圖7。其原理是將來(lái)自烘干爐的廢氣在760℃以上燃燒,使廢氣中的VOC轉(zhuǎn)化成CO2和H2O。燃燒產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”。此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的烘干爐的廢氣。從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。
由RTO裝置燃燒后排放的氣體溫度高達(dá)180℃,目前利用這部分熱量預(yù)加熱烘干爐的新鮮空氣,更進(jìn)一步地節(jié)省烘干爐的供熱燃燒消耗。
電動(dòng)泵在調(diào)輸漆系統(tǒng)中的使用
近40年來(lái),國(guó)內(nèi)外汽車廠涂料循環(huán)系統(tǒng)一般都選用氣動(dòng)泵和液壓泵,氣動(dòng)泵和液壓泵運(yùn)行穩(wěn)定可靠,但存在有氣動(dòng)泵、液壓泵噪聲大、能耗大、占地面積大(須建相應(yīng)的空壓站、液壓站)、涂料壓力不穩(wěn)等諸多弊端。
2008年?yáng)|風(fēng)乘用車公司在涂裝車間涂料循環(huán)系統(tǒng)成功地使用了國(guó)際領(lǐng)先的電動(dòng)泵技術(shù),在調(diào)輸漆系統(tǒng)中使用電動(dòng)泵勢(shì)必會(huì)成為一種發(fā)展方向。電動(dòng)泵用電量對(duì)比見圖8。
其他節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用
隨著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步,歐洲先進(jìn)的涂裝車間噴涂室和密封線全部采用機(jī)器人自動(dòng)操作,完全取代了人工操作。由于機(jī)器人對(duì)環(huán)境要求低于人的要求,大量采用機(jī)器人也可節(jié)省能源。
盡量縮小底涂線槽體體積也可節(jié)省能源,新型的多功能穿梭機(jī)(Vario-Shuttle)和翻轉(zhuǎn)運(yùn)輸機(jī)(RoDip)能夠使車身在工作槽內(nèi)90o翻轉(zhuǎn),極大地縮短了底涂線的長(zhǎng)度,從而減少了車間面積,節(jié)省了能源。2005年歐盟要求其各成員國(guó)開始限期禁用Cd、Hg、Pb和Cr6+。近10a來(lái),無(wú)Pb、無(wú)Sn陰極電泳涂料、低加熱減量、低VOC揮發(fā)量型的陰極電泳涂料在東風(fēng)公司被廣泛推廣應(yīng)用。