陶瓷企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境降溫的方法及應(yīng)用

摘要 陶瓷企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場普遍存在高溫酷熱的現(xiàn)狀，陶瓷企業(yè)主、管理人員都想方設(shè)法采取各種手段盡可能為員工提供舒適的工作環(huán)境，但存在要么效果不好，要么運(yùn)行耗能大，要么使用周期短等弊端。筆者對各種降溫的方法、應(yīng)用狀況及效果進(jìn)行了綜述，重點(diǎn)闡述了超高壓噴霧降溫技術(shù)的實(shí)用性、節(jié)能性以及維護(hù)。

關(guān)鍵詞 陶瓷企業(yè)，降溫，超高壓噴霧

1前 言

陶瓷企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場因窯爐余熱、拋光磨頭發(fā)熱、循環(huán)水余熱等客觀條件，造成車間環(huán)境溫度非常高。而由于車間面積大、空氣對流差等原因，解決車間溫度高成為一個(gè)難題。在如此工作環(huán)境下，對工人工作效率影響很大，甚至影響工人健康。目前不少陶瓷企業(yè)為了留住熟練員工長期在本企業(yè)工作，在車間環(huán)境降溫方面均采用超高壓噴霧降溫系統(tǒng)。超高壓噴霧降溫系統(tǒng)改善了生產(chǎn)現(xiàn)場的工作環(huán)境，對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展、提高企業(yè)效益起到了重要作用。

2陶企環(huán)境降溫常采用的手段及應(yīng)用狀況

以前，陶瓷生產(chǎn)企業(yè)因車間溫度高一般都采用牛角扇加軸流風(fēng)機(jī)的辦法來解決。在每年的4月至10月的期間，車間溫度在35℃至50℃之間，風(fēng)扇吹來的風(fēng)都是滾燙的。工人常采用在車間地面灑循環(huán)水的方法，目的是讓水蒸發(fā)吸熱，但可使用的循環(huán)水本身溫度就高于空氣溫度。因此車間溫度降不下去，也達(dá)不到改善的目的。

有些企業(yè)通過水淋房采用大功率風(fēng)機(jī)送風(fēng)到生產(chǎn)車間，熱空氣通過水淋房時(shí)與水接觸而降低了溫度。但在輸送管道中，涼風(fēng)因與風(fēng)管表面進(jìn)行熱交換而使送風(fēng)溫度也接近車間的溫度，在風(fēng)管的風(fēng)壓衰減到出風(fēng)口時(shí)，風(fēng)量小溫差也極小，效果比前一種風(fēng)扇吹風(fēng)的效果好不了多少。

有些企業(yè)使用了市面上帶噴水的風(fēng)扇，每臺風(fēng)扇上帶有一個(gè)小水泵，將自來水泵到風(fēng)扇前由風(fēng)將水粒混合噴出。水將空氣中的熱吸收一部分，在剛使用的前期效果尚可，但使用一段時(shí)間后泵水系統(tǒng)堵塞，無法恢復(fù)，僅剩風(fēng)扇的作用，就恢復(fù)成以前吹熱風(fēng)的狀況。

有些企業(yè)采用了“環(huán)保空調(diào)”進(jìn)行降溫。該方法是通過把水淋在特制的波浪型紙上，水在紙上起到了增大表面積的作用。熱空氣通過水膜時(shí)與水有了比較大的表面接觸，從而使空氣接近水的溫度，然后再由風(fēng)機(jī)送到車間，此時(shí)出風(fēng)口的溫度有了明顯的降低。但涼風(fēng)有效范圍小，且使用不久后，效果就會(huì)大打折扣，需要頻繁清洗，不然相當(dāng)于沒有涼風(fēng)而成為一臺風(fēng)機(jī)。

有些企業(yè)采用一種水氣混合的噴灑方式進(jìn)行降溫，在特種噴頭內(nèi)接上水源和壓縮空氣，通過壓縮空氣的氣壓把水吹成霧狀。水霧的粒度很小，再配合風(fēng)扇送風(fēng)時(shí)水霧的蒸發(fā)吸收較多的空氣潛熱，效果相對比較好。

最近一些企業(yè)采用了壓力噴霧，將自來水加壓后通過管道輸送到安裝在各工作場所的專用噴嘴，然后以水霧形式噴灑出來，再配合風(fēng)扇或牛角扇進(jìn)行送風(fēng)。也是利用水霧的蒸發(fā)吸收較多的空氣潛熱。前期使用效果比較好，但使用一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)一些問題，使維修工作加重。

3各種降溫方法的弊端以及其產(chǎn)生的原因分析

單用風(fēng)扇的方法無疑使車間內(nèi)部空氣循環(huán)得更快，窯爐、生產(chǎn)設(shè)備的余熱能更均勻地分布在空氣中。投資小、耗能也小，但吹來的風(fēng)都是滾燙的。

采用水淋房風(fēng)管送風(fēng)的方法時(shí)，從水淋房出來的前段風(fēng)會(huì)比車間溫度低。但在管道輸送中，風(fēng)管所送的風(fēng)與管道壁進(jìn)行熱交換后溫差會(huì)變小，同時(shí)管道對風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的衰減，會(huì)造成做無用功，無效果的同時(shí)耗電量大，投資也很大。

若采用噴水風(fēng)扇的方法時(shí)，在泵水系統(tǒng)正常時(shí)，降溫的水顆粒比較大，容易造成工人長期在該環(huán)境下工作容易出現(xiàn)身體乏力的現(xiàn)象。陶瓷企業(yè)的車間里，空氣中的懸浮物比較多，泵水系統(tǒng)容易堵塞，特別是灑水盤堵塞后無法疏通。因此投資不大但使用壽命短。

采用“環(huán)保空調(diào)”的方法時(shí)，在制衣或玩具生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)用效果不錯(cuò)。但在陶企中應(yīng)用時(shí)，空氣中的懸浮粉塵比較多，特制的波浪型紙上粘上空氣中的粉塵會(huì)造成空氣與水交換的紙污堵而造成功能損失。同時(shí)在陶企應(yīng)用時(shí)，“環(huán)保空調(diào)”總用量相對要多裝。一般市面的“環(huán)保空調(diào)”售價(jià)每臺在4千元到6千元之間，再加上送風(fēng)管道、施工費(fèi)用，整體投資很大，而且使用周期不長。

采用水氣混合噴灑的方式，需要水管、氣管二個(gè)管道，使用的壓縮空氣量比較多。每個(gè)噴灑頭需0.3L/min的氣量，會(huì)造成壓縮機(jī)工作時(shí)間長，耗能很大的問題。在投入方面，每個(gè)噴頭的價(jià)格在800～1600元之間，加上水、氣的管路鋪設(shè)，整體造價(jià)高昂。

采用壓力噴霧的方法，投入相對較低，正常使用效果也比較理想。但使用后會(huì)出現(xiàn)接頭漏水、噴嘴堵塞、管道破裂等問題，造成使用麻煩。接頭漏水是因?yàn)槭褂玫慕宇^為喇叭口銅管，靠螺母壓逼力連接，使用一段時(shí)間后由于管道內(nèi)的壓力會(huì)產(chǎn)生“氣錘”（如開自來水時(shí)的嘟嘟聲現(xiàn)象）作用，使連接部位松動(dòng)而漏水；噴頭堵塞原因比較多，有噴頭設(shè)計(jì)的原因，也有壓力不夠的原因，還有水質(zhì)殘留物堵塞等原因。另外也會(huì)出現(xiàn)噴霧半年時(shí)間左右時(shí)，噴頭噴灑出線狀的水線，這是由于噴嘴材料不耐磨損而造成噴灑孔增大的緣故。

4 超高壓噴霧降溫方法的幾個(gè)技術(shù)突破與應(yīng)用效果

綜上所述，通過有效的水蒸發(fā)吸收空氣潛熱是一種比較經(jīng)濟(jì)的途徑，重點(diǎn)是解決耗能大、堵塞、輸送有效、漏水及射成水線的問題。

目前，筆者所在公司在多年的加濕應(yīng)用研發(fā)基礎(chǔ)上，取得了比較大的技術(shù)突破：

（1） 從輸送的有效性出發(fā)，采用意大利進(jìn)口的工業(yè)超高壓力泵，工作壓力在80～140kG之間。這樣車間的面積再大，管道轉(zhuǎn)彎處再多，對各區(qū)域分布的壓力也不會(huì)降低，從而保證了噴霧粒度細(xì)小（霧滴的直徑僅為3～15μm）、汽化效果好（即吸收熱量快）。同時(shí)這么大的壓力對輸送管道耐壓要求、噴嘴耐磨性要求都提出了新的要求，很多企業(yè)因?yàn)榻鉀Q不了這些問題而不得不停留在低壓的使用范圍里。突破不了壓力，就解決不了管道前后的壓力相差大、噴霧粒度粗以及水質(zhì)殘留物堵塞等更多問題。

（2） 在耗能方面，意大利進(jìn)口的工業(yè)超高壓力泵表現(xiàn)得非常出色，2.2kW的功率可以實(shí)現(xiàn)有效80～140kG壓力的管路1200m，滿足200個(gè)噴嘴的噴灑壓力。耗能是水氣混合噴灑的二十分之一。用水方面，因?yàn)槌邏毫Φ脑颍咝В?00個(gè)噴嘴的噴灑日耗水量僅在2t的范圍內(nèi)。解決不了工作壓力的設(shè)備，因?yàn)樗F粒度粗吸收空氣潛熱小，造成耗水增多。

（3） 在防堵塞方面，該設(shè)備從水質(zhì)過濾方面考慮，開發(fā)出能過濾1μm雜質(zhì)的純水過濾器，保證整個(gè)噴霧系統(tǒng)水的潔凈；在噴嘴設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)了納米級濾芯；同時(shí)在噴嘴上設(shè)計(jì)了止漏閥，當(dāng)壓力低于40kG時(shí)，水通不過止漏閥，從而解決了滴漏現(xiàn)象。

（4） 在接頭漏水問題上，該設(shè)備采用帶四層鋼絲的軟壓力管，從而保證了管路內(nèi)不產(chǎn)生沖擊力。在連接接頭處采用不銹鋼316材料，耐環(huán)境腐蝕并且保證了系統(tǒng)內(nèi)不產(chǎn)生銹跡、水垢等現(xiàn)象。

（5） 在噴嘴材料上，應(yīng)用了激光加工的鈦金屬（航空材料），孔徑僅為0.001mm。在壓差大的條件下，水噴出來即直接汽化，保證耐磨壽命的同時(shí)霧化更細(xì)膩，提高了吸收空氣潛熱的效率。

（6） 在主機(jī)設(shè)計(jì)上采用了自動(dòng)回壓系統(tǒng)，使每次停機(jī)時(shí)管路的壓力及時(shí)回流水箱，解決了水停留在管道內(nèi)滋生微生物的現(xiàn)象。

超高壓噴霧技術(shù)應(yīng)用在濕度控制方面，已經(jīng)在棉紡、印刷、電子行業(yè)的車間內(nèi)應(yīng)用相當(dāng)成功。目前加濕技術(shù)已應(yīng)用在陶瓷行業(yè)的坯體干燥方面，如潔具生產(chǎn)干燥、陶瓷輥棒生產(chǎn)現(xiàn)場、陶瓷印花、特種陶瓷生產(chǎn)工藝等。在這些行業(yè)中，霧化細(xì)膩、使用壽命、運(yùn)行穩(wěn)定性方面都要求非常高，所以超高壓噴霧系統(tǒng)得到很好的應(yīng)用。

噴霧降溫在煙氣氣味改善方面也有明顯改善效果。同時(shí)噴霧降溫在混料車間應(yīng)用時(shí)，由于高速噴射的細(xì)霧對捕捉粉塵、抑制粉塵飛揚(yáng)方面效果較好，象冠珠陶瓷在粉料輸送車間也開始應(yīng)用該工藝。

5超高壓噴霧降溫的節(jié)能性分析

超高壓噴霧工藝因其工作壓力高的優(yōu)勢，在陶瓷行業(yè)應(yīng)用比較理想。一般一套系統(tǒng)可以解決2～3條生產(chǎn)線的降溫，日常耗電為2.2kW，耗水為2t/天。

若配合在風(fēng)扇上應(yīng)用時(shí)，整體溫度可降2～3℃，但與工人吹到的風(fēng)相比，舒適性較高。目前冠珠、和美、強(qiáng)輝等一些品牌企業(yè)已經(jīng)使用，現(xiàn)場員工評價(jià)較好。

6總 結(jié)

在社會(huì)倡導(dǎo)“和諧、人文”、“清潔生產(chǎn)”的大趨勢下，留住熟練的工人就等于留住企業(yè)的財(cái)富。陶瓷行業(yè)的現(xiàn)場環(huán)境降溫是迫切需要解決的問題，對比目前各企業(yè)使用的結(jié)果來看，超高壓噴霧工藝以其實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性加上明顯的效果，相信是陶瓷企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境降溫一個(gè)不錯(cuò)的選擇。