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涂装车间通风节能方案编制方法

来源:中国设备工程期刊授权  点击量:843  日期:2021-11-24

关键词: 通风节能,改造优化,涂装车间

涂装车间通风节能方案编制方法

徐静波

一汽-大众汽车有限公司 吉林 长春 130011

摘要:本文通过分析在新建、改造和优化汽车涂装车间工艺设备过程中,车间各个区域不同的工艺、设备、消防、劳动安全等不同的使用功能,及其对通风的风量、循环次数、温度、湿度、颗粒含量、溶剂含量等不同层级的要求,制定通风节能方案。该方法是对不同使用目的的供、排风进行多级再利用,以达到减少消耗,降低投资,优化运行费,降低成本的目的。

关键词:通风节能 改造优化 涂装车间

1 涂装车间

按照工艺区区分:包括底漆、PVC、中涂、面漆、蜡(喷或灌蜡)。

依据功能区分:自动设备区域、辅助设备区、手工区域、通道、工艺库房、其他库房、无油区、含蜡区、管理办公区、车间办公区、更衣区、空调设备区、敞开工位区、封闭工位区等。

按照楼层分:烘干炉楼层、储备楼层、空调楼层、手工楼层等。

2 现有涂装车间通风方式

涂装车间依据其地理位置不同,通风方式也不尽相同,但大部分采用厂房和工艺设备分别从户外风抽风并通过热轮对部分排风热能、冷量回收或部分循环利用的方式。这些方式虽然在节能上也做了一部分努力,但还是有大量的资源没有得到有效利用而排放到大气中。比如排风中的温度(北方的高温、南方的低温,洁净度远高于室外风)。同时过度排风使车间的均风受到影响,使空气无组织进入和排出车间。

3 涂装车间通风特点

各区域风量不均衡。

循环次数多。

用于工艺、有人区域、通道等用途参数要求差异大。

室、内外温差大。

室、内外风含尘量差异大。

室、内外湿度差别大。

排风方式不同。

与其他厂房连接区域风特点不同。

风速及进风形式各区域因功能不同而不同等等。

4 涂装车间的通风系统主要类型

4.1 喷漆区域

该区域的通风特点是 , 消防要求高、风量大、循环次数高、对洁净度的要求为车间的最高等级,同时目前涂装车间采用干式分离和湿式分离通风处理技术。虽然干式分离技术的应用在风量上大幅减少,但依然是涂装车间对进风洁净度要求最高。风量最大的区域。

该区域通风的基本要求:

温度控制区间 20~25℃。

相对湿度控制区间 40%~70%。

过滤精度高效。

风量控制区间 10~50 万立方米 / 小时。

溶剂浓度(涉及消防防爆要求)。

人员劳动安全要求。

4.2 涂装车间有人工操作的工艺区域

该类型区域包括手工喷涂区、打磨区、擦净区、修补区、调漆间等,其通风特点是风量大,对员工劳动保护要求高。该区域在通风循环利用和处理中要注意对人员的保护,特别是需要控制有害物质含量和氧气含量。

该区域通风的基本要求:

温度控制区间 18~30℃(由于节能要求,此控制区域并非最舒适区域)。

相对湿度控制区域 30%~70%(由于节能要求,此控制区域并非最舒适区域)。

由于该区域要对车身进行喷漆前后的打磨、遮蔽及去遮蔽等工艺处理,因此二次污染是此区域的重要问题。

在通风设计上要防止灰尘在本区域循环和入侵其他区域。

过滤精度 EU5。

风量设计满足劳动保护单人新风量要求和污染去除要求,由于区域较大,因此风量也在数十万级别。

溶剂含量较低。

风量 20~50 万立方米 / 小时。

4.3 涂装车间通道,库房区域,底漆区域

该区域对通风的要求比较宽泛,主要涉及劳保要求、防冻要求、防锈要求等。

该区域通风的基本要求:

温度控制区间 18~30℃。

相对湿度控制区域 30%~70%(由于节能要求,此控制区域并非最舒适区域)。

过滤精度 EU5。

风量设计满足劳动保护单人新风量要求和污染去除要求,由于区域较大,因此风量也在数十万级别。

溶剂含量较低。

风量 20~50 万立方米/小时。

4.4 其他区域如非人员常达区

这类区域主要指设备密集区域,如烘干炉区域、空调间区域、前处理区域、电泳区域、废水处理区域、废气处理区域等。该区域对通风的要求比较宽泛,主要涉及劳保要求、防冻要求、防锈要求,防止区域温度过高等。

该区域通风的基本要求:

温度控制区间 18~50℃。

相对湿度控制区域 30%~70%(由于节能要求,此控制区域并非最舒适区域)。

过滤精度 EU5。

风量设计满足劳动保护单人新风量要求和污染去除要求,由于区域较大,因此风量也在数十万级别。

溶剂含量较低。

烘干炉区域温度较高。

风量 50~100 万立方米/小时。

以上参数根据不同的设计基础参数及设备工艺设计各有不同,但基本数量级相同。由于篇幅有限并没有进行详尽分析和穷举。

5 涂装车间通风的再利用方法

收集涂装车间存在问题,对问题进行分类、分析。

收集涂装车间能源消耗量及消耗周期。

收集涂装车间过滤材料消耗量及消耗周期。

对涂装车间的布局进行全面分析。

对涂装车间各区域通风现状进行数据收集及记录分析。

对涂装车间各工艺区分布及工艺功能进行收集分析。

进行车间各区域包括维修人员进行尽调。

对涂装车间热工设备结构及运行状态进行分析研究。

6 涂装车间节能方案举例

涂装车间的工艺空调进风优化方案:

涂装车间喷涂主要包括中涂喷涂、底色漆喷涂、面漆喷涂。各区分别通过多级过滤加热或制冷进入工艺空调,再通过层流方式将新风送入涂装喷漆室,再顺序通过废气处理系统(干式、或湿式系统)和废气焚烧系统处理后排到室外。该系统进风参数:

温度:-30~35℃(尤其北方温差大)。

湿度:最低不足 1g/m3,而最高高达 41g/m3。

灰尘:沙尘非常大特别是北方冬季为此大多配置砂滤器和多道过滤器,即使在南方室外空气含尘量也远高于喷漆室内空气质量要求(10 微米以上颗粒去除率在99% 以上),而外部新鲜空气中含尘量远高于此标准,含有大量沙尘。

新风需求量依据产量不同在 20~50 万立方米

涂装车间厂房空调的排风质量:

温度:18~30℃(局部 55℃, 如烘干炉部分区域)

平均湿度:20~30g

洁净度:10 微米以上颗粒去除率在 99% 以上

排风量:依据产量不同在 30~100 万立方米

从上述对比可以看出,厂房空调的排风在质量上远高于户外风的质量,排风含有大量可利用资源,如温度和湿度以及洁净度。如果直接利用这些风,不仅可以节省能源,同时可以节省过滤材料及空调维护费用。如果在设备规划策划阶段还可以节省设备投资费用及车间空间,对于风流均布也有积极作用。

7 优化循环风方法总结

该方法将进、排风由部分有组织控制调整为基本有组织控制 ,同时在优化能耗的过程中具有提高车间的洁净度、减少辅材消耗、减少空间占用、减少一次性投资、降低维护成本等其他优势。

本节能方法不仅适用于涂装车间,同样适用于具备风的质量因素有梯度的区域及车间,依据具体的环境、工艺设备配置、工艺条件、人员分布等具体情况制定不同的节能方案,达到节省能源、空间、人员、材料、简化设备的目的。