3C2B溶劑型改造為3C1B水性漆單車能耗

孫立巖　孟慶杭　梁志桐　吉用鋒

摘 要：文章主要介紹3C2B溶劑型油漆工藝改造為3C1B水性漆工藝的單車能耗分析。比較改造前后烘房、噴漆室、空調設備對天燃氣、電量、冷凍水的耗量。結合現場實際過車量，通過理論及實際數據分析比較，得出單車能耗統計。對后續因環保不達標等需做相應改造的涂裝車間的改、擴建具有一定的指導意義。關鍵詞：涂裝;濕式噴漆室;節能;3C2B;3C1B中圖分類號：TK01 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）11-180-03

Abstract：?This paper mainly introduces the energy consumption analysis when 3C2B solvent paint process is transformed into 3C1B water paint process.?Mainly for the drying room， painting room， air conditioning equipment for natural gas， electricity， chilled water consumption statistical analysis.?Combined with the actual traffic volume on site， through theoretical and actual data analysis and comparison， energy consumption statistics of single vehicle are obtained.?It has certain guiding significance for the subsequent renovation and expansion of coating workshops that need to be renovated due to substandard environmental protection.Keywords：?Painting shop;?Wet paint booth;?Energy saving;?3C2B;?3C1BCLC NO.： TK01??Document Code：B ?Article ID： 1671-7988（2020）11-180-03

引言

隨著汽車行業競爭的日益加劇，節能、降耗、環保是各主機廠增效、創收的主要手段。其中涂裝車間是整個主機廠的能耗大戶，同時也是排放廢水、廢氣大戶。為滿足國家、地方環保要求，需要對涂裝車間進行環保改造。最直接、有效的途徑為按照原溶劑型工藝改為水性工藝。本文以某廠原3C2B溶劑型油漆工藝改造為3C1B水性漆工藝為例，通過能耗對比分析，為后續車企涂裝車間水性漆改造提供指導意見。

1 某車企3C2B工藝

1.1 工藝布局

涂裝車間主體二層，局部三層。白車身經前處理電泳、電泳烘房、作業場、中涂噴漆室、中涂烘房、作業場、面漆噴漆室、流平室、清漆噴漆室、面漆烘房、作業場、成品車至總裝。其工藝布局圖如下：

1.2 過車量

以2014年（改造前第三年）為例，全年總產量約為25萬臺。

1.2.1?天燃氣

改造前主要由：中涂烘房、噴漆室空調（KT-1中涂空調、KT-2色漆空調、KT-3色漆空調、KT-4清漆空調、KT-5清漆空調）組成。其中空調一次、二次加熱均為燃氣加熱。天燃氣耗量約為200萬m3。

1.2.2?電能

電量為改造前車間總用電量（不包括制冷量）。全年約為1740萬度。

1.2.3?冷量

冷量主要為噴漆室空調（KT-1中涂空調、KT-2/3色漆空調、KT-4/5清漆空調--無循環風空調）。因溶劑型油漆對溫濕度的要求界面寬，溫度22～28℃，濕度55%～80%。冷量折算為實際用電量。全年制冷用電量約為360萬度。

小結：當量單車折算：天燃氣DS1：8m3/臺;電量DS2：69.6度/臺;制冷量DS3：14.4度/臺。

2?改造后3C1B工藝

改造后主要設備變化點如下：中涂烘房改為膠烘房（長度縮短），增加中涂/色漆閃干。清漆一臺空調改為循環風空調。

以2019年為例（改造后穩定運行第三年），改造后全年過車總量約為31萬。

2.1?天燃氣

改造后主要由：密封膠烘房、噴漆室空調（KT-1中涂空調、KT-2/3色漆空調、KT-4清漆空調、KT-5清漆循環風空調）、中涂/色漆閃干。均為燃氣加熱。天燃氣耗量約為234萬m3。

2.2?電能

電量為改造后車間總用電量（不包括制冷量）。全年約為2160萬度。

2.3?冷量

冷量主要由：噴漆室空調、閃干組成。冷量折算為實際用電量。全年制冷用電量約為420萬度。

小結：當量單車折算：天燃氣DS4：7.5m3/臺;電量DS5：69.7度/臺;制冷量DS6：13.5度/臺。

結論：改造前后單車能耗變化值：天燃氣：DS4-DS1=?-0.5m3/臺;電量：DS5-DS2=0.1度/臺;冷量：DS6-DS3=-0.9度/臺。

天燃氣節省：0.5 m3/臺;

電量節省：0.8度/臺

3?理論能耗計算

3.1?烘干理論設計值

從上表數據可得出：

天燃氣增量L1：-165m3/h;

耗電量增量L2：199KW;

制冷量轉換成電量L3：（45+50）x11.78X0.25=280KW

3.2?空調理論設計值

外界條件：

冬季：-9℃，相對濕度：64%

夏季：29℃，相對濕度：79%

改造前后僅清漆空調變化（1臺新風、1臺循環風）：中涂17.9萬，色漆38.53萬，清漆1為18.35萬，清漆2為12.37萬，節拍55JPH。

3.3?耗量計算

耗熱量G1=Q×ρ×Δi熱（kJ/h）;

Q—噴漆風量（m3/h）;

ρ—空氣密度（kg/m3）;

Δi—焓差（kJ/kg）;

由焓濕圖得出：

1）改造前（3C2B）

G前=87.15x104x1.2X（55.05-（-6.32））=6.418x107KJ/h

天燃氣熱值8200Kcal/m3，折算成燃氣量為869 m3/h

2）改造后（3C1B）

因清漆2為循環風空調，該部分熱量另行計算

G1=74.78x104x1.2X（63.18-（-6.32））=6.236 x107KJ/h

循環風經過文丘里，近似看成絕對含水量不變，相對濕度95%

G2=12.37x104x1.2X（63.18-59.13）=0.6 x107KJ/h

G改后= G1+ G2=6.836 x107KJ/h

折算成燃氣耗量為1992 m3/h

3）因冬季無制冷，且風機、水泵等設備未做改動。

改造后-改造前

空調天燃氣：1992-1869=123 m3/h

烘房天燃氣：-165 m3/h

耗電量：479KW/h

4）同理，根據焓濕圖，可得夏季耗量：

a）烘房狀態不變：

b）空調狀態改變：

c）3C2B

天燃氣耗量：

Gr=87.15x104x1.2X（73.85-68.8）=0.53x107KJ/h，折算成燃氣耗量為208 m3/h。

制冷量：

GL=87.15x104x1.2x（80.35-68.8）=1.21 x107KJ/h ?cop=4計算，折算成耗電量為838Kw。

d）3C1B

Qr=87.15x104x1.2X（63.18-58.27）=0.51x107KJ/h，折算成燃氣耗量為148.5 m3/h。

制冷量：

GL=87.15x104x1.2x（80.35-58.27）kJ/kg=2.31 x107KJ/h ?cop=4計算，折算成耗電量為1604Kw。

夏季改造后-改造前?空調天燃氣：148.5-208=-59.5 m3/h

烘房天燃氣：-165 m3/h

耗電量：1604-838+479=1321KW/h

3.4?理論計算能耗

冬季按4個月，夏季按8個月統計。則全年單車能耗統計如下（55JPH）：

天燃氣節省：2.9m3/臺;

電量增加：18.9度/臺;

4?結論

（1）通過理論計算與實際比較，在節拍不變的情況下，3C2B改為3C1B（增加一臺循環風空調，總循環比14.2%）后天燃氣耗量減少，電量增加;

（2）通過增加循環風空調的比例，可進一步減少天燃氣耗量，減少電量;

（3）在設計初期，通過理論計算，可得出實際各能耗的增加或減少量，根據能耗的增加或減少可進一步進行優化改造。

參考文獻

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